DE202018105742U1

DE202018105742U1 - Wasserkraftwerk angetrieben durch strömendes Wasser

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Publication number: DE202018105742U1
Application number: DE202018105742.1U
Authority: DE
Original assignee: Martin Weber Automobile GmbH
Current assignee: Martin Weber Automobile GmbH
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2028-10-09

Abstract

Wasserkraftwerk (1) angetrieben durch strömendes Wasser (7), umfassend mindestens ein auf mindestens zwei Laufrädern (11) geführtes Schaufelband (3), welches mit im Wesentlichen vertikal zum Band an diesem angebrachten Schaufeln (5) versehen ist und wobei sich die mindestens zwei Laufräder (11) an zwei Enden des Schaufelbands befinden, an denen das Band im Wesentlichen seine Laufrichtung ändert, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelband einseitig von strömendem Wasser (7) bewegt wird und dabei mindestens einen Generator antreibt, welcher zur Erzeugung elektrischer Energie konfiguriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Wasserkraftwerk, welches durch ein förderbandartiges Schaufelband eine Wasserströmung insbesondere von Meereswellen in elektrische Energie umwandelt.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Sockel, beispielsweise als Bestandteil eines Piers, der an einer Küste ins Meer ragt und an dessen zwei Seitenwänden jeweils höhenverstellbare Schaufelbänder installiert sind.
Hintergrund und Stand der Technik
Wasserkraftwerke sind sehr attraktiv zur Erzeugung elektrischer Energie. Mit Wasserkraftwerken wird das hohe Potential an nutzbarer Energie der Wasserkraft, welches in der Natur vorhanden ist oder durch den Bau von Stauseen geschaffen wurde, auch tatsächlich umgesetzt. Dabei wird die kinetische Energie des Wassers erst in mechanische und dann in elektrische Energie umgewandelt. Dies kann beispielsweise durch Turbinen an Flüssen oder Staudämmen geschehen. Während der Bau von Staudämmen einen umfassenden Eingriff in die Natur bedeutet, können bei Strömungskraftwerken an Flüssen und auf dem Meer sowie bei Gezeitenkraftwerke natürlich vorhandene Wasserkräfte bei geringerem baulichen Aufwand genutzt werden.
Ein Strömungskraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, welches aus einem Fließgewässer oder der Meeresströmung Elektrizität erzeugt, ohne dass ein Wehr oder ein Damm errichtet werden muss. Dabei wird eine Turbine angetrieben, welche beispielsweise an einem Mast befestigt in der Wasserströmung steht. Die Installation solcher Anlagen ist jedoch durch die Bauarbeiten auf offener See oder in Flüssen unter der Wasseroberfläche besonders anspruchsvoll.
Verbringt man einmal Zeit am Meer oder an Flüssen, könnte man bemerken, wie viel von der im Wasser durch die Strömung enthaltenen Energie ungenutzt vergeht. Jede Welle, die an einem Küstenufer aufläuft, ist Träger solcher ungenutzten Energien. Ähnlich wie bei der Solarenergie könnte jede Energieerzeugungseinheit, die diese Potenziale stärker ausschöpft, einen großen Nutzen bedeuten, unabhängig von der Größe der Anlage. In der Solarbranche wird bereits jede sich bietende Fläche, beispielsweise an Gebäudefassaden oder im Straßenbelag genutzt.
Auch an Meeresufern oder an den Ufern von Flüssen gibt es Strukturen wie spezielle Uferformationen, Piere oder Stege, die ohne großen Aufwand zur Erzeugung von elektrischer Energie aus strömenden Wasser nutzbar wären, jedoch sind keine dafür geeigneten Wasserkraftwerksanlagen bekannt. Somit bleiben große Potenziale zur Energieerzeugung ungenutzt.
Des Weiteren sind keine Mechanismen zur Gewinnung von Energie aus strömenden Wasser bekannt, welche nicht die Form einer Turbine aufweisen. Eine solche Turbine ist jedoch abhängig vom Installationsort und aus Sicht der Energieeffizienz nicht immer vorteilhaft.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein System bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
Insbesondere soll ein Wasserkraftwerk bereitgestellt werden, welches einfach und effizient zur Stromerzeugung aus strömendem Wasser genutzt werden kann und sich dabei leicht in vorhandene Strukturen wie Uferformationen oder Piere integrieren lässt.
Kennzeichnung der Erfindung
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Wasserkraftwerk angetrieben durch strömendes Wasser, umfassend mindestens ein auf mindestens zwei Laufrädern geführtes Schaufelband, welches mit im Wesentlichen vertikal zum Band an diesem angebrachten Schaufeln versehen ist und wobei sich die mindestens zwei Laufräder an zwei Enden des Schaufelbands befinden, an denen das Band im Wesentlichen seine Laufrichtung ändert, wobei das mindestens eine Schaufelband einseitig von strömendem Wasser bewegt wird und dabei mindestens einen Generator antreibt, welcher zur Erzeugung elektrischer Energie konfiguriert ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System, umfassend:

- mindestens zwei paarweise parallel zueinander bereitgestellte Schaufelbänder,
- einem längs entlang der Strömungsrichtung eines Gewässers angebrachten Sockel, dessen Längsseiten zwei äußere Seiten der Schaufelbänder umfassen,

Definitionen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Wasserkraftwerk angetrieben durch strömendes Wasser, umfassend mindestens ein auf mindestens zwei Laufrädern geführtes Schaufelband. Das Schaufelband ist im Wesentlichen vertikal zum Band an diesem angebrachten Schaufeln versehen, wobei sich die mindestens zwei Laufräder an zwei Enden des Schaufelbands befinden, an denen das Band im Wesentlichen seine Laufrichtung ändert. Das Schaufelband wird einseitig von strömendem Wasser bewegt und treibt dabei mindestens einen Generator an, welcher zur Erzeugung elektrischer Energie konfiguriert ist.
Ein Wasserkraftwerk gewinnt aus der kinetischen Energie sich bewegender Wasservolum ina und/oder -massen elektrische Energie. Dabei kann eine Strömungsbewegung, wie sie typischerweise im Wesentlichen parallel zu einer Wasseroberfläche stattfindet, genutzt werden. Auch kann die Strömung eines Wassers in einem Rohrsystem, in dem keine Wasseroberfläche definiert ist und die Strömung in axialer Richtung des Systems stattfindet, genutzt werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die Strömungsbewegungen eine Turbine antreiben. Bei der Erfindung wird zu diesem Zweck keine Turbine, sondern ein Schaufelband genutzt.
Eine Strömung bzw. ein strömendes Wasser beschreibt bevorzugt die Bewegung eines statistisch relevanten Anteils von Wasserteilchen innerhalb eines betrachteten Wasservolumens in eine im Wesentlichen identische Richtung. Bevorzugt weist die Bewegung des Anteils der Wasserteilchen zumindest eine Projektion in diese Richtung auf. Dabei sollte bevorzugt ein relativ großes Wasservolumen betrachtet werden, wobei die Bewegung bevorzugt die Strecke zwischen Anfangspunkt der Bewegung der betrachteten Wasserteilchen innerhalb des Volumens zu einem ersten Zeitpunkt und einem Endpunkt der Bewegung der betrachteten Wasserteilchen innerhalb des Volumens zu einem zweiten Zeitpunkt betrifft. So können bevorzugt teils komplizierte Bewegungen der Wasserteilchen, welche sich durch die mitunter große Komplexität der Strömungsmechanik ergibt, außer Acht gelassen werden und es wird nur die für die Strömung relevante Effektivbewegung der Wasserteilchen betrachtet. Ein relativ großes Wasservolumen sollte bevorzugt mindestens 1 m³ betragen, es können aber auch 10 m³, 100 m³ oder 1000 m³ sein. Die betrachteten Volumina können dabei jede für die Betrachtung geeignete Form aufweisen. Beispielsweise würde die Betrachtung eines strömenden Wassers innerhalb eines Rohres bevorzugt innerhalb eines Volumens stattfinden, dessen eine Außenfläche bevorzugt mit den Innenwänden der Rohre im Wesentlichen übereinstimmt. Bevorzugt werden eine Strömung bzw. ein strömendes Wasser zur Beschreibung eines Teils eines Gewässers benutzt, beispielsweise kann die Strömung eines Flusses beschrieben werden. Es kann aber auch eine Meeresströmung beschrieben werden oder aber eine durch Wellenbewegung verursachte auflandige Strömung an einem Strand gemeint sein. Dementsprechend würde ein Fachmann die geeigneten zu betrachtenden Wasservolumina auswählen.
Der statistisch relevante Anteil von Wasserteilchen innerhalb des betrachteten Volumens sollte mindestens 10 % betragen, es können bevorzugt aber auch mindestens 20 %, 50 % oder 80 % der Teilchen innerhalb des betrachteten Volumens sein, wobei die anderen Wasserteilchen bevorzugt eine zufällige Bewegung in andere Richtungen vollführen. Ebenso kann bei der Betrachtung die statistische Mittelung der Bewegung aller Teilchen des Volumens über einen gewissen Zeitraum gemeint sein. Die so gemittelte Bewegung hat bevorzugt eine Richtung, die die Strömung des Wassers beschreibt. Da eine Bewegung bevorzugt der Änderung einer Position über einen Zeitraum beschreibt, hat der zu betrachtende Zeitraum, der durch einen ersten Zeitpunkt, den Anfangszeitpunkt und einen zweiten Zeitpunkt, den Endzeitpunkt beschrieben wird, ebenfalls Relevanz. Ein Fachmann würde den Zeitraum der Betrachtung so wählen, dass er eine fundierte Aussage über die Strömung treffen kann.
Einem Fachmann ist des Weiteren bekannt, dass eine solche Bewegung über eine Geschwindigkeit beschrieben werden kann. Ihm ist ebenfalls geläufig, wie er eine solche Geschwindigkeit innerhalb eines betrachteten Volumens messen kann und welche Zeiträume zur Messung besonders geeignet sind.
Die Strömung kann sowohl eine konstante Strömung haben, d. h., dass die Teilchen eine konstante Geschwindigkeit aufweisen, es kann aber auch bevorzugt sein, dass die Strömung sich zeitlich ändert, d. h., dass ihre Geschwindigkeit nicht konstant ist. Dies ist beispielsweise bei Wellenbewegungen in Ufernähe der Fall. Während zwischen zwei Wellenbergen die Strömung relativ gering, d. h. die Geschwindigkeit der Wasserteilchen relativ klein sein kann, bewegen sich Wasserteilchen in unmittelbarer Nähe der Wellenberge bevorzugt mit einer größeren Geschwindigkeit. Insbesondere stärkere Strömungen und somit größere Geschwindigkeiten sind natürlich für die Energiegewinnung aufgrund der kinetischen Energie eines strömenden Wassers interessant.
Begriffe wie im Wesentlichen, ungefähr, ca. etc. beschreiben bevorzugt einen Toleranzbereich von weniger als ± 20%, bevorzugt weniger als ± 10%, besonders bevorzugt weniger als ± 5% und insbesondere weniger als ± 1%. Ähnlich beschreibt bevorzugt Größen, die ungefähr gleich sind. Teilweise beschreibt bevorzugt zu mindestens 1 %, besonders bevorzugt zu mindestens 5 %, insbesondere zu mindestens 10 %, in einigen Fällen zu mindestens 20 % oder gar 40 %.
Ein auf mindestens zwei Laufrädern geführtes Schaufelband beschreibt bevorzugt ein Endlosband, welches insbesondere über zwei Laufräder gelagert ist und von diesen gespannt gehalten wird, so das eine Bewegung des Bandes in Längsrichtung möglich ist. Eine Längsrichtung des Schaufelbandes bezeichnet bevorzugt eine Richtung entlang einer Längsseite des Schaufelbandes. Dies ist bevorzugt die Richtung, in die sich das Schaufelband bewegt bei gleichzeitiger Drehung der beiden Laufräder um ihre Achse.
Ein solches Schaufelband weist bevorzugt zwei parallele äußere Oberflächen auf, welche an ihren beiden Enden verbunden sind, indem sie durch pro Ende jeweils ein Laufrad umgelenkt und ineinander überführt werden. Eine solche Konstruktion ist dem Fachmann beispielsweise durch Förderbänder oder Raupen kettenbetriebener Fahrzeuge bekannt. Die beiden Laufräder sind dabei bevorzugt so weit voneinander entfernt, dass das Schaufelband unter Spannung steht und die beiden Oberflächen des Bandes im Wesentlichen parallel verlaufen. Die Entfernung der beiden Laufräder ist dabei bevorzugt im Wesentlichen ca. maximal. Maximal heißt, dass es in der beschriebenen Konstellation keine größere Entfernung zwischen beiden Laufräderrädern geben kann, ohne eine Zerstörung des Schaufelbandes herbeizuführen. Das Schaufelband ist bevorzugt aus einem flexiblen und/oder elastischen Material gefertigt, so dass sich das Schaufelband längs entlang seiner Oberfläche bewegen kann und durch die Laufräder umgelenkt werden kann, ohne dass das Material dieser Bewegung größere Kräfte entgegensetzt und/oder bei dieser Bewegung schnell ermüdet und zerstört wird. Des Weiteren kann dadurch auch die Entfernung zwischen den Laufrädern geringfügig geändert werden, ohne dass das Material des Bandes zerstört wird. Für das Band können bevorzugt Textilien oder gummiartige Materialien, bevorzugt aus Elastomeren aus Natur- und/oder Silikonkautschuk eingesetzt werden, welche zusätzlich durch Einlagen aus Stahlseilen und/oder Kunststoff- bzw. Glasfasern verstärkt sein können. Es können aber auch bevorzugt Ketten aus festen Materialien wie beispielsweise Stahl eingesetzt werden, welche aus einzelnen Kettengliedern bestehen, die über Scharniere und/oder Verbinder beweglich miteinander verbunden sind.
Die Führung des Schaufelbandes auf den zwei Laufrädern bezeichnet bevorzugt den Umstand, dass das Schaufelband durch die Laufräder gespannt und in die gewünschte Form gebracht wird, sich dabei aber auch entlang der Längsrichtung des Bandes bewegen kann, wobei die Laufräder bevorzugt beweglich gelagert sind. Des Weiteren wird durch die Führung bevorzugt auch gewährleistet, dass das Schaufelband sich nicht entlang der axialen Richtung der Laufräder bewegen kann. Dies kann bevorzugt durch ein Führelement auf beiden Laufräder realisiert werden, welches in ein entsprechend geformtes Gegenstück auf der Innenseite des Schaufelbandes greift und somit ein seitliches Verrutschen entlang der axialen Richtung der Laufräder verhindert. So kann beispielsweise auf der Innenseite des Schaufelbandes eine Art Spund vorhanden sein, welcher im wesentlichen formschlüssig ist zu einer Nut auf den Laufrädem. Der Fachmann weiß, wie er diese oder ähnliche Führungsmechanismen realisieren kann. Die Innenseite des Schaufelbandes bezeichnet bevorzugt die Seite des Schaufelbandes, welche einer zweiten, parallelen Innenseite des Bandes zwischen den Laufrädern gegenüberliegt. Bevorzugt steht die Innenseite bei einer Bewegung des Schaufelbandes mit den Laufrädern im direkten Kontakt.
Die im Wesentlichen vertikal zum Schaufelband angebrachten Schaufeln sind bevorzugt Elemente, die im Wesentlichen senkrecht zur äußeren Oberfläche des Schaufelbandes orientiert an diesem angebracht sind. Der Zweck dieser Elemente ist bevorzugt eine Erhöhung der Reibungskraft zwischen dem strömenden Wasser und dem Schaufelband, um dieses durch das strömende Wasser in Bewegung zu setzen. Dabei wirkt eine zum Schaufelband parallele Komponente des Impulses des strömenden Wassers als Antrieb. Der Impuls eines Objektes bezeichnet bevorzugt das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit dieses Objektes. Für das strömende Wasser bedeutet das, dass die Masse und die Geschwindigkeit der betrachteten und mit der Schaufel in Kontakt kommenden Teilchen für die Impulsübertragung infrage kommt. Der Impuls wird zwischen den die Schaufel berührenden Wasserteilchen und den Schaufeln übertragen. Um diesen Impulsübertrag und/oder die daraus resultierende Geschwindigkeit des Laufbandes zu maximieren, sind die Schaufeln im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schaufelbandes, d. h. senkrecht zur äußeren Oberfläche des Schaufelbandes orientiert. Die Schaufeln können dabei bevorzugt glatte, flächige Elemente sein, die der Strömung eine große Fläche entgegensetzen, jedoch nur eine geringe Dicke senkrecht zu dieser Fläche aufweisen. Die Orientierung der Schaufeln gemäß vorgenannter Definition bezieht sich dabei bevorzugt im Wesentlichen auf die Fläche. Im Wesentlichen ist des Weiteren bevorzugt eine Normale der Fläche in Längsrichtung des Schaufelbandes und/oder in Strömungsrichtung orientiert. Die Fläche kann dabei bevorzugt eine Größe von mindestens 100 cm², besonders bevorzugt von mindestens 100 dm² und insbesondere von mindestens 1 m² haben. Dadurch kann die Energie verbessert und überraschend effizient vom Schaufelband aufgenommen werden.
Die Schaufeln können bevorzugt nicht ganz glatt, sondern Schaufelförmig sein, d. h. bevorzugt, dass sie in eine Richtung entgegen der Strömungsrichtung eine konkave Wölbung aufweisen und in die entgegengesetzte Richtung dementsprechend konvex sind. Die Schaufeln sind bevorzugt am Schaufelband angebracht, indem sie mit diesem verklebt oder verschweißt werden. Die Schaufeln können aber auch über Scharniere oder Schraubverbindungen mit dem Schaufelband verbunden sein. Bevorzugt sind sie mit dem Schaufelband wirkverbunden. Es kann bevorzugt sein, die Schaufeln beweglich um ihre Befestigungsachse mit dem Schaufelband zu lagern, sodass die Schaufeln aus ihrer senkrechten Stellung heraus verkippt werden können. Dieses Verkippen sollte jedoch insofern eingeschränkt sein, als das die Schaufeln nicht durch Wasserkraft in Richtung der Strömung des Wassers so verkippt werden, dass sich ihre zur Strömungsrichtung senkrechte Projektion im Wesentlichen verringert. Die Schaufeln können aus einem festen oder flexiblen Material hergestellt werden. Bevorzugt können die Schaufeln aus dem gleichen Material hergestellt werden wie die Schaufelbänder. Bei flexiblen und/oder drehbar gelagerten Schaufelbändem besteht der Vorteil, dass bei im wasserschwimmenden Treibgut, welches mit den Schaufeln kollidiert, die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Schaufeln verringert werden kann. Es werden mehrere Schaufeln an einem Schaufelband angebracht. Die Schaufelbänder können zwischen den Laufrädern unterschiedliche Entfernung aufweisen, beispielsweise 0,5 m, 1 m, 5 m, 10 m oder 20 m. Auch kürzere oder längere Abstände sind denkbar und werden an die örtlichen Gegebenheiten des Installationsortes angepasst. Dabei spielen sowohl der bauliche Aufwand eine Rolle als auch der Wunsch nach Erzeugung größtmöglicher elektrischer Energie. Die Anzahl und Größe der Schaufeln unterliegt ähnlichen Überlegungen. Insbesondere die Abstände zwischen 2 nächstliegenden Schaufeln werden so gewählt, dass eine möglichst große Energiemenge erzeugt werden kann. Beispielsweise können die Abstände so groß sein, dass sie den typischen Abstand zwischen zwei benachbarten auflaufenden Wellen in etwa entspricht. Dies kann energetisch besonders günstig sein.
Das Schaufelband ändert an den beiden Enden des Bandes an den Laufrädern im Wesentlichen seine Laufrichtung. Das Schaufelband bewegt sich bevorzugt in Längsrichtung. Da das Schaufelband an seinen beiden Enden durch die Laufräder umgelenkt und in sich selbst überführt wird, ändert sich diese Richtung bevorzugt gegenüber der Bewegungsrichtung zwischen den beiden Laufrädern.
Das Schaufelband wird bevorzugt einseitig von strömendem Wasser bewegt. D. h. insbesondere, dass ein strömendes Wasser entlang einer Seite des Schaufelbandes fließt und dieses durch Impulsübertragung zwischen dem strömenden Wasser und dem Schaufelband antreibt. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine äußere Seite des Schaufelbandes. Die andere äußere Seite des Schaufelbandes befindet sich bevorzugt außerhalb des Wassers und erfährt dadurch im Wesentlichen keine insbesondere bremsende Krafteinwirkung. Befindet sich das Schaufelband in direktem Kontakt mit der Umgebungsluft, übt nur die Reibungskraft zwischen der Luft und dem Schaufelband eine zu vernachlässigende Kraft auf das Schaufelband aus.
Es kann auch bevorzugt sein, dass sich diese andere Seite des Schaufelbandes ebenfalls im Wasser befindet, die Schaufeln jedoch wie oben beschrieben drehbar gelagert sind und durch einen Mechanismus aus ihrer Stellung im Wesentlichen vertikal zur Oberfläche des Schaufelbandes in eine Stellung im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Schaufelbandes geklappt werden. An einer Stelle am Ende des Schaufelbandes, wenn diese umgeklappten Schaufeln wieder auf die Seite des Schaufelbandes gelangen, entlang derer das strömende Wasser dieses antreibt, könnte bevorzugt ein Klappmechanismus diese Schaufeln wieder in ihre Stellung vertikal zu Oberfläche des Schaufelbandes umklappen. Ein Fachmann weiß, wie solch ein Klappmechanismus ausgeführt werden müsste.
Ein Generator ist bevorzugt eine elektrische Maschine, die Bewegungsenergie in elektrische Energie wandelt. Dabei wird bevorzugt aus einer Drehbewegung eine elektrische Spannung erzeugt, indem die Drehbewegung den sogenannten Rotor betrifft und die elektrische Spannung im sogenannten Stator generiert wird, im umgekehrten Prinzip zum elektrischen Motor. Diese Spannung ist dann als Quelle elektrische Energie verwendbar. Der Generator ist somit bevorzugt zur Erzeugung elektrischer Energie konfiguriert, wenn er prinzipiell zur Erzeugung elektrischer Energie geeignet ist und von der Bewegung des Schaufelbandes antreibbar ist.
Die Bewegung des beschriebenen Schaufelbandes wird auf die Achse der Laufräder übertragen und erzeugt so bevorzugt die benötigte Drehbewegung zum Betrieb eines Generators. Dabei kann der mindestens eine Generator direkt durch die mindestens eine Achse mindestens eines Laufrads betrieben werden. Es kann aber auch vorteilhafterweise ein indirekter Antrieb des Generators über ein von mindestens eine Achse des Laufrads betriebenes Getriebe eingesetzt werden, um eine möglichst maximale elektrische Energie zu generieren. Ein indirekter Antrieb kann bevorzugt auch durch einen Zugmitteltrieb, beispielsweise über einen Kettenantrieb oder ein Keilriemen realisiert werden. Dabei kann zum Beispiel auch das Übersetzungsverhältnis ähnlich wie bei einem Getriebe angepasst werden.
Die Achsen der Laufräder werden bevorzugt besonders reibungsarm, beispielsweise durch Kugellager, gelagert.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion eines Wasserkraftwerks kann beispielsweise auf folgende Weise genutzt werden: an einer Seite eines Piers ist bevorzugt ein Schaufelband angebracht, dessen eine äußere Seite entlang der Pierseite verläuft. Der Pier steht bevorzugt am Meeresufer senkrecht zum Ufer, sodass auf das Ufer senkrecht auflaufende Wellen des Meeres sich entlang der Pierseite bewegen und dabei eine Strömung in Richtung entlang der Seite verursachen. Die Wellen bzw. die durch diese verursachte Strömung trifft dabei auf die senkrecht zum Schaufelband angebrachten Schaufeln und überträgt dabei fortlaufend Impulse, die das Schaufelband in Bewegung versetzen. Das Schaufelband treibt in vorgenannt beschriebener Weise einen Generator an und elektrische Energie wird erzeugt, welche beispielsweise zur Beleuchtung einer Uferpromenade verwendet oder in ein elektrisches Netz eingespeist werden kann. Die in den Wellen und der Strömung enthaltene kinetische Energie wird somit genutzt, ohne dass aufwändige Kraftwerksbauten verwendet werden müssen. Eine für andere Zwecke vorhandene Struktur, nämlich das Pier, wird durch geringfügige Umbaumaßnahmen zu einem Träger des Wasserkraftwerks umfunktioniert.
Es war überraschend, dass durch ein solches Wasserkraftwerk mit geringstem Aufwand große Mengen elektrische Energie effizient erzeugt werden können. Durch den geringen Aufwand lohnt es sich des Weiteren, solche Wasserkraftwerke in großer Zahl und an jedem dafür geeigneten Ort zu installieren, wodurch es zu überraschenden Skalierungseffekten kommen kann und größere Anteile eines elektrischen Energiebedarfs durch solche Kraftwerke gedeckt werden können, als bei diesem einfachen Aufbau zu erwarten war.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserkraftwerks treibt jedes Laufrad direkt einen Generator an. Mit direktem Antrieb ist hier bevorzugt gemeint, dass die Drehbewegung eines Laufrads genutzt wird, um einen Generator zu betreiben. Dabei kann der Antrieb durch eine direkte Kopplung der Drehachse jedes Laufrads mit dem Rotor des Generators erfolgen, es kann aber auch eine indirekte Kopplung in Form eines Getriebes oder eines Zugmitteltriebs wie vorstehend beschrieben verwendet werden. Auf diese Weise kann die erzeugte elektrische Energie eines solchen Wasserkraftwerks auf überraschende Weise maximiert werden. Dabei kann es aufgrund der Dimensionierung und der Funktionsweise der Generatoren sowie durch ein Zusammenwirken der mechanischen und elektromagnetischen Kräfte zu synergistischen Effekten kommen, sodass die Summe der durch den Generator eines jeden Laufrads erzeugten elektrischen Energie größer ist als die durch nur einen Generator erzeugte Energie erwarten ließe.
In einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Laufradachsen im Wesentlichen vertikal. Vertikal bedeutet bevorzugt in Richtung der Erdbeschleunigung, dementsprechend vertikal zu einer Erd- und/oder Wasseroberfläche. Eine solche vertikale Orientierung der Laufradachsen hat in bei der Installation oft Vorteile, da die Strömung des Wassers optimal in elektrische Energie um gesetzt werden kann und das Schaufelband gut in vorhandene Strukturen, beispielsweise eine Seite eines Piers oder aber ein Flussufer integriert werden kann. Diese Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem vorgenannten konkreten Beispiel.
In einer weiteren Ausführungsform kann jedoch bevorzugt sein, dass die Laufradachsen im Wesentlichen horizontal verlaufen. Horizontal bedeutet hier bevorzugt im Wesentlichen parallel zu einer Erd- und/oder Wasseroberfläche. Eine solche Installationsweise kann bevorzugt sein, wenn beispielsweise das Schaufelband an einem Grund eines Ufers oder eines Flusses installiert vorliegt und die Strömung an diesem Grund in elektrische Energie umgewandelt werden soll. Ein solches Schaufelband bildet im Wesentlichen mit dem Grund eine Fläche und ist entlang seiner Längsrichtung entlang der Strömungsrichtung orientiert. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass ein Schaufelband etwas oberhalb einer Wasseroberfläche installiert vorliegt, sodass mindestens die Schaufeln in das Wasser hineinragen und von einer Strömung angetrieben werden. Diese Ausführungsform erweitert das Repertoire an Installationsmöglichkeiten für das Wasserkraftwerk erheblich.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das strömende Wasser Wellen eines Meeres. Diese Ausführungsform wurde bereits vorstehend beschrieben. Bei den Wellen kann es sich bevorzugt um Brandungswellen, Tsunamis, Gezeitenwellen, Grenzflächenwellen, Bugwellen, Kielwellen, Kapillarwellen, ultraschwere Wellen, langperiodische Wellen, infraschwere Wellen, Grundsee, Kreuzsee oder Monsterwellen handeln. Der Fachmann weiß, um welche Arten von Wellen es sich handeln kann. Jede Welle trägt über die von ihr verursachte Bewegung von Wasserteilchen kinetische Energie. Die bevorzugte Ausführungsform kann überraschenderweise die Energie alle dieser Wellenformen in elektrische Energie umsetzen. Dabei müssen nur bauliche Parameterwie mechanische Stabilität, Dimensionierung des Schaufelbandes und der Schaufeln sowie der Generatoren an die jeweilige Wellenform angepasst werden.
Bei dem Wasserkraftwerk ist insbesondere bevorzugt, dass das Schaufelband nur im Wesentlichen in der Höhe der Wasseroberfläche vorliegt, damit im Wesentlichen die Wellenenergie genutzt wird und nicht eine etwaige, in tieferen Wasserschichten verlaufende gegenläufige Rückströmungen. Jedes Kind kennt den Effekt, dass beim Baden im Meer in Ufernähe nicht nur Wellen eine Kraft, vornehmlich in Richtung Ufer, auslösen, sondern auch das zeitlich versetzt zurücklaufende Wasser am Grunde des Meeres. Das Wasserkraftwerk nutzt bevorzugt nur eine der beiden als Energiequelle, im Wesentlichen die an der Oberfläche verlaufenden Wellen. Dabei ist das Schaufelband bevorzugt so schmal und liegt auf der Höhe der Wellen installiert vor, dass insbesondere im Wesentlichen keine gegenläufigen Strömungen in tieferen Schichten durch das Schaufelband erfasst werden.
Es kann dabei bevorzugt sein, dass das Schaufelband eine Breite kleiner 30 cm, bevorzugt kleiner 50 cm, stärker bevorzugt kleiner 1 m, noch stärker bevorzugt kleiner 2 m, am stärksten bevorzugt kleiner 3 m und insbesondere kleiner 4 m aufweist. So kann die Wellenkraft überraschend effizient genutzt werden.
Des Weiteren kann bevorzugt sein, dass das Schaufelband (der Generator) nur in eine Laufrichtung Energie erzeugt, so dass nur auflandige Wellen genutzt werden. Ein solches Wasserkraftwerk ist besonders einfach zu konstruieren.
Es kann ebenso bevorzugt sein, dass das Schaufelband (bzw. der Generator) in beide Richtungen Energie erzeugt. Oftmals sind Generatoren so gebaut, dass in beide Drehrichtungen Energie erzeugt werden kann. Daher können in so einem Wasserkraftwerk auch rückläufige Wellen genutzt werden, ohne dass der Aufbau besonders angepasst werden muss. Ein solches Kraftwerk ist besonders effizient.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserkraftwerks umfasst das strömende Wasser die Strömung eines Gewässers. Ein Gewässer bezeichnet bevorzugt ein fließendes oder nicht fließendes Wasser. Ein Gewässer bezeichnet bevorzugt einen Fluss, einen See, einen Bach, einen Strom, einen Kanal, ein Stausee, wenn Binnengewässer, einen Höhenfluss, eine Wasserleitung, ein Weiher, ein Teich, einen Tümpel, einen Höhensee, eine Zisterne, einen mehr, ein Randmeer, ein Mittelmeer, ein Binnenmeer, eine Meerenge oder ein Küstengewässer. Die Strömung eines Gewässers bezeichnet bevorzugt die Strömung eines Fließgewässers, wie beispielsweise ein Fluss, ein Strom, ein Kanal oder einen Bach aber auch ein See, der eine Strömung aufweist, beispielsweise an seinem Zu- oder Ablauf. In der bevorzugten Ausführungsform kann das Wasserkraftwerk insbesondere an einem Ufer eines Gewässers installiert werden. Beispielsweise können ganze Flussufer über weite Strecken mit einem oder mehreren der beschriebenen Wasserkraftwerke versehen werden und somit die in der Strömung des Gewässers enthaltene Energie effizient und ohne größere Eingriffe in die Natur zur elektrischen Energierückgewinnung genutzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserkraftwerks werden paarweise mindestens zwei Schaufelbänder parallel zueinander bereitgestellt werden, wobei im Wesentlichen zwei äußere Seiten der Schaufelbänder vom strömenden Wasser bewegt werden. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Installationen des Wasserkraftwerks an einer beidseitig vom strömenden Wasser umflossenen Struktur. So eine Struktur kann bevorzugt ein Pier, ein Steg oder eine Hafenmauer an einem Meer sein, aber auch einen Brückenpfeiler in einem Fluss. Dabei liegt jedes Schaufelband auf jeweils einer Seite der Struktur vor, welche bevorzugt eine Oberfläche in Richtung der Strömung aufweist. Die Richtung der Strömung beschreibt bevorzugt die Richtung der Geschwindigkeit der Strömung. So kann die vorhandene Struktur genutzt werden, um gleichzeitig dem strömenden Wasser Energie zu entziehen und in Elektrizität umzuwandeln. Vorteilhafterweise kann dabei zusätzlich verhindert werden, dass die Energie des strömenden Wassers die Struktur abnutzt und zerstört.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wasserkraftwerk mindestens zwei Schaufelbänder paarweise an einem in einem Gewässer im Wesentlichen längs entlang der Strömungsrichtung angebrachten Sockel auf, dessen Längsseiten die zwei äußeren Seiten der Schaufelbänder umfassen. Diese Ausführungsform ist eine Weiterentwicklung der vorgenannten Ausführungsform. Ein Sockel ist bevorzugt ein statisch relevanter Bestandteil der vorgenannten Strukturen, er kann aber auch nur zum Zwecke des Wasserkraftwerks als Träger installiert werden. Dabei umfassen die bevorzugt zwei Längsseiten des Sockels, welche im Wesentlichen entlang der Richtung der Strömung orientiert sind, jeweils mindestens ein Schaufelband. Umfassen bedeutet vorliegend beispielsweise, dass die Längsseiten im Wesentlichen aus den Schaufelbänder bestehen. Es kann aber ebenso bevorzugt sein, dass die Schaufelbänder die Längsseiten des Sockels nur teilweise abdecken, wobei dieser Teil bevorzugt mindestens teilweise unterhalb der Wasseroberfläche ist. Die vorderen Enden der Schaufelbänder können bevorzugt vom vorderen Teil des Sockels umfasst sein und so ebenfalls die Energie nutzen, die durch eine am Scheitelpunkt des Sockels sich aufteilende Strömung getragen wird. Ein Scheitelpunkt ist bevorzugt der Punkt des Sockels, wo sich das strömende Wasser aufteilt in einen Teil, der den Sockel auf der einen Seite umfließt und einen anderen Teil, welcher den Sockel auf der zweiten Seite umfließt. Vorne oder vorderes Ende bezeichnet bevorzugt das Ende eines Sockels oder eines Schaufelbandes, welches bezüglich der Richtung der Strömung vorne ist. Es war überraschend, dass durch diese Anordnung besonders viel Energie gewonnen werden konnte, da die vom Scheitelpunkt ausgehende Strömung besonders energiereich ist. Überraschenderweise kommt es auch zu synergistischen Effekten, wobei die Gesamtenergie, die aus der Strömung auf diese Weise gewonnen wird, größer ist, als es die Summe der am Scheitelpunkt und an den Längsseiten zu gewinnenden Energie erwarten ließen. Ebenso konnte auf überraschende Weise die Lebensdauer des Sockels erhöht werden, da die Strömung an einem Scheitelpunkt normalerweise die Sockelstruktur durch Im pulsübertragung besonders stark angreift, in dieser Ausführungsform der Impuls jedoch durch das Wasserkraftwerk genutzt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sockel fest installiert. Fest installiert bedeutet bevorzugt, dass nicht vorgesehen ist, den Sockel nach der Installation wieder zu beseitigen. Fest installiert bedeutet insbesondere, dass der Sockel eine auf Beständigkeit bedachte Struktur umfasst. Eine auf Beständigkeit bedachte Struktur umfasst beispielsweise ein Mauerwerk, eine Zement- und/oder Betonstruktur sowie Bevorzugterweise darüber hinaus ein Fundament. Ein Fundament umfasst bevorzugt eine Ausbildung, welche den Übergang zwischen Bauwerk und Boden bildet. Ein fest installierter Sockel kann jedoch auch bevorzugterweise eine Holz-, Kunststoff- oder Steinkonstruktion umfassen. Insbesondere ist ein fest installierter Sockel nicht schwimmend gelagert. Das bedeutet bevorzugt, dass die Lage des Sockels unverändert von einem Wasserstand ist und der Sockel mit dem Erdboden auf unbewegliche Weise verbunden ist. Ein solcher Sockel kann Bestandteil vieler Bauwerke sein und bietet somit die Möglichkeit, die Struktur dieser Bauwerke zur Energiegewinnung auf die beschriebene Weise zu nutzen. Ein solcher Sockel ist besonders stabil, gegen Fluten geschützt und vielseitig nutzbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sockel schwimmend im Wasser installiert. Dies bedeutet insbesondere, dass der Sockel in Bezug auf die Masse des Wassers nicht weniger Wasser verdrängt, als er selber wiegt. D. h. bevorzugt, dass der Körper nach dem Archimedischen Prinzip Auftrieb erfährt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Körper eine geringere Dichte als das ihn umgebende Wasser aufweist. Die Dichte beschreibt bevorzugt die Masse pro Volumen eines Körpers. Der Fachmann weiß, auf welche Weise er einen solchen schwimmenden Sockel realisieren kann. Beispielsweise kann der Sockel zum Teil ein Hohlkörper sein. Der Sockel kann spezielle, schwimmende Materialien und/oder Strukturen umfassen, wie beispielsweise Holz, einige Kunststoffe, Schwimmkörper, Pontons etc. Gleichzeitig ist der Sockel bevorzugt installiert, d. h., dass er zwar in der Höhe bevorzugt beweglich ist, jedoch in alle Richtungen senkrecht zu Höhe im Wesentlichen fixiert vorliegt. Die Höhe bezeichnet bevorzugt eine Richtung parallel zur Schwerkraft, welche von einem festen Punkt der Erdoberfläche aus gemessen wird. Dadurch, dass ein schwimmender Sockel bevorzugt unabhängig zur Höhe einer Wasseroberfläche sich im Wesentlichen immer mindestens teilweise auf dieser befindet, bedeutet dies bei einer schwankenden Höhe der Wasseroberfläche eine sich mit dieser Schwankung ändernde Höhe des schwimmenden Sockels. Hierfür kann der Sockel beispielsweise über mindestens eine Kette oder ein Seil am Grund des Wassers fixiert werden. Er kann aber auch über ein bewegliches Scharnier mit einem festen Punkt der Erdoberfläche verbunden sein oder bezüglich aller Richtungen senkrecht zur Höhe auf einem Schienensystem gelagert und gegen eine Veränderung der Position gesichert sein. Ein solcher Sockel eignet sich besonders für Gewässer, welche hohe Schwankungen der Wasseroberfläche aufweisen. Diese können beispielsweise bei einem Meer in Küstennähe durch Gezeiten verursacht werden. Ebenso kann es zum Beispiel durch starke Dünung, also starken Wellengang mit großen Höhenunterschieden zwischen Wellenbergen und Wellentälern zu solchen Schwankungen kommen. Aber auch bei gestauten Flüssen oder Stauseen kommt es häufig zu solchen Schwankungen. Auch provisorische oder langfristige Installationen auf der Wasseroberfläche sind häufig schwimmend gelagert. Durch diese Ausführungsform können auch Sockel bei starken Schwankungen der Wasseroberfläche zur Energiegewinnung genutzt werden. Auch können provisorische Installationen von Sockeln so einen Teil zur elektrischen Energieerzeugung beitragen. Außerdem ist diese Ausführungsform besonders flexibel zu implementieren und kann schnell und ohne großen Aufwand realisiert werden, nicht nur in Ufernähe.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sockel Bestandteil eines Elements ausgewählt aus der Gruppe umfassend Pier, Seebrücke, Bootssteg, Schwimmanleger (Ponton), Buhne, Wellenbrecher, Mole, Badesteg, Bootsliegeplatz oder Deichanlage. Diese vorgenannten Elemente finden sich besonders häufig an Küstenufern, ohne dass ein Potenzial zur Energieerzeugung bisher genutzt würde. In dem diese Elemente einer Energieerzeugung aus regenerativen Energien zugänglich gemacht wird, kann ein überraschend großer Teil der gesamten elektrischen Energieerzeugung hierdurch abgedeckt werden. Es war überraschend, dass vorhandene Elemente der beschriebenen Art ohne große Umbaumaßnahmen auf diese Weise zur Energieerzeugung genutzt werden konnten.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Sockel installiert an einem Küstenufer vor. Ein Küstenufer umfasst bevorzugt eine Küste, insbesondere eine Küste ausgesucht aus der Gruppe umfassend Flachküste, Steilküste, Ausgleichsküste, Buchtenküste, Längsküste, Querküste, Hebungsküste und/oder Senkungsküste. Besonders am Küstenufer kann die durch die Wellen des Meeres verursachte Strömung genutzt werden. Es war dabei überraschend, dass ein großer Anteil der in den Wellen vorhandenen kinetischen Energie auf diese Weise in elektrische Energie überführt werden konnte.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Schaufelband höhenverstellbar. Höhenverstellbar bedeutet bevorzugt, dass das Schaufelband an einer Struktur befestigt vorliegt und gegenüber dieser so verschoben werden kann, dass sich das Schaufelband bezüglich der Höhe auf bzw. ab bewegt werden kann. Dies kann beispielsweise durch ein dafür vorgesehenes Schienensystem geschehen, an dem das Schaufelband mit der Struktur verbunden wird. Ein Fachmann weiß, wie eine solche Höhenverstellung implementiert werden kann. Auf diese Art kann die Höhe des Schaufelbandes bevorzugt so gewählt werden, dass eine maximal mögliche Energieerzeugung resultiert. So kann es beispielsweise sein, dass bei bestimmten Strömung das Schaufelband komplett unterhalb der Wasseroberfläche vorliegt, weil dort eine maximale elektrische Energie erzeugt werden kann. Es kann aber auch sein, dass das Schaufelband teilweise oberhalb der Wasseroberfläche vorliegt und beispielsweise von Wellenbergen angetrieben wird, weil dies energetisch besonders günstig ist. Die Höhenverstellung kann bevorzugt manuell oder maschinell erfolgen. Manuell bedeutet bevorzugt, dass Menschenkraft eingesetzt wird, um die Höhenverstellung zu realisieren. Maschinell bedeutet bevorzugt, dass die Höhenverstellung durch eine Maschine, beispielsweise einen Motor, angetrieben wird. Dabei kann es bevorzugt sein, dass die Höhenverstellung durch ein hiermit betreutes Fachpersonal ausgelöst wird, es kann aber auch bevorzugt sein, dass eine automatisierte Steuerung, beispielsweise durch einen Mikroprozessor, verwendet wird. Diese Steuerung kann beispielsweise Algorithmen umfassen, welche die Höhe des Schaufelbandes automatisch so anpassen, dass immer eine maximale elektrische Energie bei gegebener Strömung erzeugt werden kann. Es war äußerst überraschend, dass durch eine solche Höhenverstellung die Effizienz der Energieerzeugung in hohem Maße gesteigert werden konnte. Durch die Höhenverstellung kann des Weiteren erreicht werden, dass das Wellenkraftwerk aus einem Bereich zu starker Strömung, welche eine Zerstörung des Kraftwerks zur Folge haben könnte, entfernt werden kann. Bevorzugt ist insbesondere bei einem Wasserkraftwerk an einer Küste bzw. einem Ufer eines Meeres, dass durch die Höhenverstellung gewährleistet werden kann, dass insbesondere die Energie der Wellen selber genutzt werden kann. Wäre das Schaufelband bspw. zu tief im Wasser eingetaucht, würde eine tiefer im Wasser verlaufende, gegenläufige Strömung ggf. ebenfalls auf das Schaufelband wirken und ggf. die erzeugbare Energie verringern.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das mindestens ein Schaufelband an einem Flussufer installiert vor. Diese Ausführungsform integriert bevorzugt das beschriebene Wasserkraftwerk in einem Flussufer, an dem mindestens ein Schaufelband entlang des Ufers installiert vorliegt. Bei dem Flussufer kann es sich bevorzugt ebenfalls um ein Kanalufer, ein Seeufer, ein Strom ufer oder ein Bachufer handeln. Das hierfür verwendete Schaufelband ist bevorzugt sehr lang, sodass ein langer Abschnitt eines Flussufers zur Stromerzeugung verwendet werden kann. Sehr lang bedeutet bevorzugt länger als 5 m, besonders bevorzugt länger als 20 m, ganz besonders bevorzugt länger als 50 m und insbesondere länger als 100 m. Es kann auch bevorzugt sein, mehrere Schaufelbänder hintereinander zu reihen, um noch längere Uferabschnitte zur Energieversorgung zur verwenden. Es ist dabei bevorzugt, dass die Schaufelbänder an beiden Seiten eines Flusses installiert vorliegen. Es war überraschend, welch große Mengen vorher brachliegender Energieressourcen zur Elektrizitätserzeugung auf diese Weise bereitstanden. Des Weiteren war es überraschend, dass teils desaströse Folgen einer starken Strömung insbesondere bei einer Sturmflut abgem ildert werden konnten, da ein Teil der zerstörerischen Strömungsenergie zur Energieerzeugung genutzt und somit umgewandelt wurde.
In einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein System, umfassend:

Der durchschnittliche Fachmann erkennt, dass technische Merkmale und Vorteile bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wasserkraftwerks auch für das erfindungsgemäße System gelten.
Insbesondere ist ein solches System geeignet, einen Sockel von geeigneten Strukturen mit nur geringen Aufwand zu einem energieeffizienten Wasserkraftwerk umzugestalten.
System gemäß Anspruch 15, wobei ein vom Wasser umströmtes Ende des Sockels im Wesentlichen ein Ende der Schaufelbänder umfasst. So können insbesondere die starken und energiereichen Strömungen an den Scheitelpunkten eines Sockels für die Energiegewinnung genutzt werden. Auf diese Art können überraschend hohe Energieeffizienzen erzielt werden.
Figurenliste

1 zeigt eine Seitenansicht eines Wasserkraftwerks.
2 zeigt eine Draufsicht eines Wasserkraftwerks.

Detaillierte Beschreibung der Abbildung
1 zeigt eine Seitenansicht eines Wasserkraftwerks 1. Es wird die eine Längsseite 14 eines in einem Betonsockel 17 installierten Schaufelbandes 3 gezeigt. Das Schaufelband 3 wird auf zwei Laufrädern 11 geführt, deren Achsen 13 vertikal verlaufenden und mindestens einen Generator (nicht gezeigt) antreiben. Die im Wesentlichen durch Wellen, welche an der Küste 15 auflaufen, gebildete Strömung 7 treibt das Schaufelband 3 an, in dem der Impuls der Strömung 7 auf die Schaufeln 5 übertragen wird. Gezeigt ist ebenfalls die Rückströmung 9, die am Grund der Küste 15 verläuft.
2 zeigt eine Draufsicht des beschriebenen Wasserkraftwerks 1. Die Strömung des Wassers 7 treibt durch Impulsübertragung die Schaufeln 5 des Schaufelbandes 3 nicht nur an den Längsseiten 14 des Betonsockels 17 an, sondern auch die Schaufeln 5, welcher in der Nähe des Scheitelpunkts 18 am vom Wasser umströmten Ende 16 des Sockels 17 vorliegen. Die Bewegung des Schaufelbandes 3 wird auf die Laufräder 11 und insbesondere deren Laufradachsen 13 übertragen, welche mindestens einen Generator antreiben.

Claims

Wasserkraftwerk (1) angetrieben durch strömendes Wasser (7), umfassend mindestens ein auf mindestens zwei Laufrädern (11) geführtes Schaufelband (3), welches mit im Wesentlichen vertikal zum Band an diesem angebrachten Schaufeln (5) versehen ist und wobei sich die mindestens zwei Laufräder (11) an zwei Enden des Schaufelbands befinden, an denen das Band im Wesentlichen seine Laufrichtung ändert, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelband einseitig von strömendem Wasser (7) bewegt wird und dabei mindestens einen Generator antreibt, welcher zur Erzeugung elektrischer Energie konfiguriert ist.
Wasserkraftwerk (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Laufrad (11) direkt einen Generator antreibt.
Wasserkraftwerk (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradachsen (13) im Wesentlichen vertikal verlaufen.
Wasserkraftwerk (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradachsen (13) im Wesentlichen horizontal verlaufen.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das strömende Wasser (7) Wellen eines Meeres umfasst.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das strömende Wasser (7) die Strömung eines Gewässers umfasst.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass paarweise mindestens zwei Schaufelbänder (3) parallel zueinander bereitgestellt werden, wobei im Wesentlichen zwei äußere Seiten der Schaufelbänder (3) vom strömenden Wasser (7) bewegt werden.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Schaufelbänder (3) paarweise an einem in einem Gewässer im Wesentlichen längs entlang der Strömungsrichtung angebrachten Sockel (17) vorliegen, dessen Längsseiten (14) die zwei äußeren Seiten der Schaufelbänder (3) umfassen.
Wasserkraftwerk (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (17) fest installiert ist.
Wasserkraftwerk (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (17) schwimmend installiert im Wasser vorliegt.
Wasserkraftwerk (1) gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (17) Bestandteil eines Elements ist ausgewählt aus der Gruppe umfassend Pier, Seebrücke, Bootssteg, Schwimmanleger (Ponton), Buhne, Wellenbrecher, Mole, Badesteg, Bootsliegeplatz oder Deichanlage.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (17) installiert an einem Küstenufer (15) vorliegt.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schaufelband (3) höhenverstellbar vorliegt.
Wasserkraftwerk (1) gemäß einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schaufelband (3) an einem Flussufer installiert vorliegt.
System, umfassend: - mindestens zwei paarweise parallel zueinander bereitgestellte Schaufelbänder (3), - einem längs entlang der Strömungsrichtung (7) eines Gewässers angebrachten Sockel (17), dessen Längsseiten (14) zwei äußere Seiten der Schaufelbänder (3) umfassen, wobei im Wesentlichen die zwei äußeren Seiten der Schaufelbänder (3) vom strömenden Wasser (7) bewegt werden, wobei die Schaufelbänder (3) höhenverstellbar am Sockel (17) angebracht sind.
System gemäß Anspruch 15, wobei ein vom Wasser umströmtes Ende des Sockels (16) im Wesentlichen ein Ende der Schaufelbänder (3) umfasst.