DE3640470A1 - Oekologische stromquelle - Google Patents

Oekologische stromquelle

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Description

I. Technisches Gebiet der Erfindung
Die sogenannte "ökologische Stromquelle" umfaßt eine andere Kon­ zeption eines Speicherkraftwerkes, das bei Einsatz durch Wind­ kraft sozusagen als Wasserkraftwerk wirkt, wobei brachliegende Hohlräume (Schächte und Strecken) stillgelegter Bergwerke ge­ nutzt werden. Neben einer Speicherung des sogenannten Nacht­ stromes mit dieser Anlage ist eine ungeregelte Windkraft erst­ linig. Ferner wird bei dieser Anlage das Umlaufwasser so einge­ setzt, daß hier verwendete verschmutzte Binnengewässer nebenher sehr kostengünstig gereinigt werden und die zwangsmäßige Erwärme­ schwängerung später durch Wärmetauscher genutzt wird.
Außer den Standort stillgelegter Bergwerke sind für diese Anlagen auch im Erdreich liegende Salzstöcke denkbar, wobei für die benötigten tiefgelegenen Hohlräume Salzschichten einfach ausge­ spült werden.
II. Stand der Technik
Speicherkraftwerke sind in ihrer vielfältigen Bauweise hin be­ kannt. Ihre Dienste als Spitzenbedarfsträger und als "Nachtstrom­ speicher" werden insbesondere von den Elektrizitäts-Gesellschaften sehr geschätzt. Weitere Einrichtungen solcher Anlagen sind aller­ dings vor natürliche Grenzen gesetzt. Notwendige Standorte für Steigwasser- und Fallwasserbecken bei größtmöglichen Gefäll­ strecken sind rar. Wasserkraftwerke und Laufwasserwerke sind ebenfalls vor Grenzen gleicher Natur gesetzt. Alle wesentlichen zur Verfügung stehenden Wassergefallstrecken sind in unseren Landen für die Energieerzeugung ausgenutzt (z. B. Talsperren, Flußläufen usw.).
Windkraftwerke
Die stromerzeugenden Generatoren werden hierbei mit Windkraft be­ trieben (z. B. Projekt "Grovian"). Bei der derzeitigen Anwendung wird der spannungs- und frequenzgleichgehaltene Strom in das öffentliche Versorgungsnetz einfach eingespeist, ohne Rücksicht auf den jeweiligen Bedarf zu nehmen. Diese zwar sehr sinnvolle Ausnutzung der natürlichen und kostenlosen Energie weist in der heutigen Anwendung gleich zwei erhebliche Nachteile auf:
  • 1) Bei Windstille kann benötigter Strom nicht geliefert werden und z. B. bei Nachtstürmen wird erzeugte Energie nicht genutzt.
  • 2) Durch stets unterschiedliche Windstärken muß ein technisch hoher und teurer Aufwand betrieben werden, um den Strom bei gleicher Spannung und Frequenz zu halten.
Sonnenkraftwerke: Die Nachteile dieser Einrichtungen sind in gleicher Weise wiederzufinden. Es ist einfach nicht vorstellbar, wo bei strahlendem Sonnenschein die nun bereitgestellte Energie verbraucht werden soll, da Heizwärme und Licht nicht benötigt werden und Kraftwerke sich nun mal nicht so einfach abschalten lassen.
Binnengewässerreinigung: Notwendige Binnengewässerreinigungen werden aufgrund der damit verbundenen emensen Kosten nur im allergrößten Notfall bewerkstelligt.
III. Die erfinderische Aufgabe
Der erfinderischen Aufgabe zu Grunde liegend wurde nach einem kostengünstigen Energiezwischenspeicher gesucht, um einerseits alternativ erzeugte Energien unterschiedlicher und ungeregelter Stärken einzubunkern und bei Bedarf in jetzt gleicher Spannung und Frequenz und bedarfsbestimmter Größenordnung abzugeben. Andererseits sollte die Möglichkeit gegeben werden, erzeugte Überschußenergie (z. B. Nachtstrom) erweiterungsgemäß speichern zu können. Ferner wurde nach einer kostengünstigen Möglichkeit gesucht, um unsere verschmutzten Binnengewässer direkt eingreifend zu reinigen.
IV. Die Lösung sowie die Funktionsbeschreibung der Erfindung
Bei stillgelegten Bergwerken bilden bis in über 1000 Meter "Teufen" gelegene Förder-, Band-, Richtstrecken und andere in den unterschiedlichen "Teufen" gelegenen Sohlen emense Hohlraum­ aufkommen aus, die einfach brach liegen und mit "Bergwasser" langsam zusickern.
Generell ist davon auszugehen, daß die im Querschnitt halbrunden Wölbungen der Strecken noch Jahrhunderte halten, bevor der von unten "steigende Berg" die Auswölbung mehr oder weniger ver­ schließt.
Denn bekanntlich sind die Auswölbungen der Strecken mit Stahlver­ strebungen und Zwischenmörtel äußerst stabil gehalten.
Diese bis in über 1000 Meter tief liegenden Hohlräume werden mit Fallwasser bei Energiebedarf gefüllt. Die Fallkraft des Wassers wird nun zur Stromerzeugung der auf diesen Sohlen befindlichen Turbinengeneratoren genutzt. Förder- und Wetterschächte bieten sich hier hervorragend für die Stationierung der Fallrohre an. Eine rasche Inbetriebnahme in dieser Hinsicht bieten eine ganze Reihe stillgelegter Schachtanlagen in unseren Landen, deren Schächte nicht mit kohasiven Füllsäulenabschnitten gefüllt wurden.
So wurden die stillgelegten Schachtanlagen Ibbenbüren, Sachsen, Friedrich der Große, Prosper, Zallverein, Emil Fritz und andere schachtmäßig nur mit Betonabdeckplatten gesichert.
Bei diesen erfinderischen Vorhaben finden dann in diesen Schächten auch die Steigleitungen ihren Platz. Die durch Energiebedarf wassergefüllten Streckenhohlräume werden mit drehstrombetriebenen Förderpumpen entleert und geben "Energiefallräume" wieder frei. Der Energiebedarf dieser Förderpumpen wird einerseits über wind­ betriebene Generatoren bewerkstelligt, die in windreichen Gegenden stationiert sind (z. B. Küstennähe). Die unstetige und unregel­ mäßige Elektroenergie wird hochtransformiert über Überlandleitungen zu den Förderpumpen geleitet, wo sie auf Betriebsspannung runter transformiert wird. Bei unterschiedlicher Frequenz und Betriebs­ spannung laufen die Förderpumpen mal schnell, mal langsam oder gar nicht (Windstille). Auf eine komplizierte Spannungs- und Frequenzregelung kann somit verzichtet werden.
Andererseits ebenfalls bei unstetiger Energieeinspeisung könnten diese Förderpumpen bei Vorhandensein durch Sonnenenergie gespeist werden. Eine synchrone Laufleistung erfahren diese Förderpumpen bei Speisung mit Nachtstrom.
Der Kreislauf von Steig- und Fallwasser kann auch über die ein­ zelnen Sohlen in unterschiedlichen "Teufen" arbeiten, wobei ein Übertage gelegenes Steigwasser- und Fallwasserbecken den höchsten Endpunkt bildet. Eine Trennung dieser Übertage gelegenes Speicher­ beckens ist deshalb von Vorteil, da die aufgepumpten Wassermassen nun zwangsläufig mit Erdwärme angereichert sind, da diese bei jeden weitertiefliegenden 33 Meterabschnitten um immerhin 1°C zunimmt. Somit kann dieser ökologischen Stromquelle zwangsläufige Wärme­ schwängerung wärmeaustauschmäßig entzogen werden.
Eine ökologische Efficiency wird bei einem Öffnen des Steig-Fall- Wasserkreislaufes mit geringem Mehraufwand erreicht.
Das Fallwasserbecken wird durch Saugrohre mit verschmutztem Fluß- oder Kanalwasser gespeist.
Die Ansaugrohre selbst können vom Speicherwasserträger (Fluß- oder Kanalbett) zur umfunktionierten Schachtanlage in vorhandenen Ab­ flußkanälen so verlegt werden, daß ein Fallwasserbecken zwangsfläufig über mehrere Zuläufe verfügt. Dies spart Erdarbeiten für die Ver­ legung der Saugrohre. Der Niveaustand des Fallwasserbeckens kann aufgrund des ′Saugwasserfallprinzips′ (bei geschlossenen Rohren) in den baulich höhenmäßig ausgerichteten Saugleitungen im günstigsten Fall energielos beibehalten werden.
Das aus dem Fallwasserbecken hinabstürzende Fallwasser wird nach 20 m Falltiefe in einen durch diese Fallwasserkraft betriebenen Exhaustor, der nun als Schleuderrad wirkt, in die Horizontale geschleudert. Dabei durchsprengt das Wasser grobe und feine Siebwandungen bevor es gegen ein Auffangmantel schlägt, der trichtermäßig das Wasser zu weiterführenden Fallrohren leitet. An diesen Siebwandungen bleiben nun mit dem Wasser mitgeführte grobe Schmutzteile hängen. Die Siebe selbt werden so unter Vibration gehalten, daß dieser Schmutz in Förderrohre gelangt und durch innenliegende Förderspiralen abtransportiert wird.
Durch diesen Vorgang der Grobsäuberung wird das Wasser nun auch zusätz­ lich mit Sauerstoff angereichert. Die Sauerstoffanreicherung (Luft) wird dadurch erweitert, in dem die Innenwandungen der Fallrohre nach der Trichtermündung in einen kurzen Bereich spiralmäßig ausgeprägt sind und höher gelegte Außenluftkanülen hier eingelassen sind. Das hier verwirbelte Wasser reißt nun zwangsläufig einen gewissen Anteil an Luft so lange mit hinunter, so lange die Fallgeschwindigkeit der Wassermassen um einiges höher gehalten werden als die im Auftrieb befindlichen Luftblasen. Hier wird die Luft kurz vor den Turbinenrädern bis auf ein hundertstel ihres Volumen komprimiert (100 bar) und expandiert im Abgangswasser der Turbine schlagartig und verquirlend auf den Weg zu den Streckenhohlräumen in Ursprungsgröße.
Eine so automatische Sauerstoff-Anreicherung des Schmutzwassers fördert bekannter Weise eine gewisse Selbstreinigung. Um diesen Reinigungsvorgang zu unterstützen, kann das Wasser zusätzlich im Bereich der Luftansaugkanülen gezielt über eine Dosiereinrichtung mit biologischen Bakterien injiziert werden. Einen gewissen Filtereffekt wird das Wasser allerdings noch zu­ sätzlich auf einfache Weise in den Streckenhohlräumen wie folgt ausgesetzt:
Die Wandungen und Böden dieser Streckenhohlräume sind gegen Schmutz und stark mineral- und schwefelhaltiges Bergwasser durch starke und ver­ schweißte Gummifolien isoliert. Unter diesen Gummischlauch, der wasser­ dicht an den gewölbten Stahlträgern der Strecke montiert ist, wird mittels kleinen Rinnen Bergwasser entsorgt. Die Böden im Gummischlauch sind in einer gewissen Schichtstärke mit Kohle ausgelegt. Denn Kohle wirkt be­ kannter Weise filtrierend.
Gesättigte Kohle wird gegen frische Kohle ausgetauscht und nach Trocknung als Teilmischmenge in diversen Anlagen verbrannt.
Die Wasserreinigung ist in diesem Verfahren allerdings zweitrangig. Bei gutem Wind oder vorhandener Sonnenenergie wird das vorgereinigte aber nicht in Endgüte stehende Wasser in das "Übertage" liegende Schmutzwasserreservebecken gepumpt, wobei dieses Becken die maximale Aufnahmekapazität erreicht. Reinigungsbiologisch geht durch diese Maßnahme kaum etwas verloren, da das bei Energiebedarf abstürzende Wasser jetzt das Schmutzwasser verdünnt hat und die biologischen Bakterien jetzt vorab wirksam sind. Der jetzt erneute Abstieg des Fallwassers bei zusätzlicher Sauerstoffzufuhr verkürzt die soge­ nannte "Reinheitreifezeit" eventuell etwas.
Darüber hinaus bleiben spätere Wärmeaustauschnutzungen zum Teil er­ halten, da Wasser bekanntlich nicht zu rasch abkühlt.
Für den Zweck der Thermonutzung sind die Aufsteigrohre zum Schacht­ innern außenwandig gut abisoliert. Dieser nun unterbundene Wärme­ austausch verzögert zudem eine Mineralienablagerung der Innen­ wandungen der Steigrohre erheblich.
Das Steigwasserbecken oder "Reinwasserabgabebecken" wird erfindungs­ gemäß nur mit relativ sauberen und temperiertem Wasser beliefert. Je nach Standort wird der Wasserüberlauf aus dem Steigwasserbecken des "Reinwassers" über vorhandene Abwasserkanäle oder direkt zur Speisewasserstelle (Fluß- oder Kanalbett) zurückgeleitet.
Diese Maßnahme hat ohne Zweifel den Nebeneffekt, daß verseuchte Binnengewässer langfristig etwas sauberer werden.
Hinsichtlich als einen kleinen wirtschaftlichen Nebenerwerbszweig dieser Anlage können diese nunmal notwendigen Einrichtungen der Steig- und Fallwaserbecken von vornherein eingeplant werden. Beide "Übertage" liegende Becken werden als Binnenwasserseen in einer umschließenden Parklandschaft eingegliedert. Das unter Umständen mehrere Quadratkilometer flächenausweitende Fallwasserbecken stellt nun eine Freizeitwasserfläche für Boots- und Surfbrettfahrer, bei denen Motorboote durchaus nicht unerwünscht sind. Eine abgelegene kleinere See (Steigwasserbecken) bietet nun sauberes und tempe­ riertes Wasser für Bade- und Schwimmvergnügen selbst bei kälteren Jahreszeiten an, wobei ein Wärmeentzug über Wärmeaustauscher erst nach dem Steigwasserbeckenüberlauf erfolgt.
Je nach Verschmutzungsgrad des "Speisewassers" sowie energiebestimmter Anwendungen ist ein mehrfacher Durchlauf der Wassermassen bis zur Ausscheidung ins Steigwasserbecken denkbar.
Bezüglich der energiebestimmten Anwendung mittels dieser "ökolo­ logischen Stromquelle" kann jetzt erzeugte "Alternativ-Energie" wirtschaftlich und gezielt genutzt werden. Denn zur Zeit kann der festliegende Verbrauch an Elektroenergie eines hochtechniosierten Industrielandes nicht ernsthaft unkalkulierbaren Naturkräften, wie Wind oder Sonne, überlassen werden. Eine Inanspruchnahme an "Alternativ- Energie" im Sinne eines festen Energieteillieferers gleichwertig neben den Energieträgern mittels fossilier Brennstoffen, Öl, Kernenergie und Wasserkraft ist ohne Energiezwischenspeicherung nicht durchführbar. Allerdings mit Hilfe dieser Energiezwischenspeicherung läßt sich der kalkulierbare Anteil an "Alternativ-Energie" sogar relativ groß halten. Selbst ein Wegfall größerer Teilbereiche von Wind oder Sonne über mehrere Tage kann durch angehobene Nachtstromlieferungen ausgeglichen werden. Denn es ist hinreichend bekannt, daß nachts bei auf Sparflamme laufenden Kraftwerken (soweit dies überhaupt möglich ist) nunmal Überschuß an Strom besteht. Ebenso wie die Standorte für diverse Speicherkraftwerke begrenzt sind oder eine Erschließung finanziell zu hoch ist, sind für dieses Vorhaben stillgelegte Bergwerke, die für diese Art der Nutzung erwähnenswert sind, nicht gerade üppich.
Erfindungsgemäß gilt es, auch andere "Energiefallwasserhohlräume" bei größtmöglicher Falltiefe für dieses Vorhaben vor allem wirtschaftlich zu erschließen.
Hierzu bieten sich diverse Salzstöcke in unterschiedlichen Erdtiefen an. Mittels gezielter "Paar- oder Mehrfachbohrungen" können solche Salzvorkommen mit Hilfe von Preßwasser ausgespült werden. Das heißt, nach einer gewissen Vorhohlraumspülung durch die erste Bohrung fließt durch eine zweite Bohrung eingepreßtes und hier salzangereichertes Wasser aufwärts und höhlt so den Salzstock aus. Bekanntlich bedürfen so ausgespülte Hohlräume keinerlei Abstützung, da eine Restsubstanz an Salzwandungen selbsttragend ist.
Erfindermäßig ist dieses Verfahren bekannt und findet Anwendung z. B. für stille Reserven an Erdöl für Notzeiten gewisser Länder. Da Salzschichten zum Teil in mehreren Tausend Meter Erdtiefe vorhanden sind und eine Aushöhlung relativ preiwert durchführbar ist, ist dieser Abzweig für eine sogenannte "ökologische Stromquelle" sehr interessant. Dann nur ein Cubicmeter Wasser pro Sekunde bei einem Gefälle von 3000 m reicht theoretisch für eine Energieleistung von nahezu 30 Megawatt im gleichen Zeitraum. Ein weiterer Aspekt ist mit der zugenommenen Erdwärme zu sehen, wobei ein Austauschwärme­ beuteanteil ganz gut gesteigert ist.
Das Betreiben dieser ausgespülten Hohlräume mit Fallwasser setzt allerdings voraus, daß die Hohlrauminnenwandungen gegen Wasserein­ wirkung zuvor imprägniert bzw. isoliert werden müssen. Theoretisch könnte dies über die Zu- und Ablaufbohrungen mittels einer Spezial­ spülung gewährt werden.
Ein hier fehlender und für extreme Tiefen zu teurer Schacht kann durch folgende Maßnahme umgangen werden, wobei die Zu- und Ablauf­ bohrungen entsprechend groß dimensioniert werden.
Die Zulaufbohrung wird neben dem Fallwasserrohr auch mit zwei Hydrau­ likleitungen versehen. Die am Mündungsstück in Hohlraumebene des Fall­ wasserrohrs befindliche fallwasserbetriebene Spezialwasserturbine treibt hier eine Hydraulikpumpe an, die ihrerseits Hydraulikflüssig­ keit in den Hydraulikleitungen betreibt. Am "über Tage" liegendes Ende dieser Hydraulikleitungen wird durch die bewegte Hydraulik­ flüssigkeit ein mit einem "Hydraumotor" gekoppelter Generator be­ trieben.
Über die Auslaufbohrung werden die Hohlräume durch die zuvor hinab­ gestürzten Wassermassen entsorgt. Hierbei birgt das Pumprohr mehrere Förderpumpen in vielen Höhenetappen die wie bekannt elektrisch durch "Alternativ-Energie" oder "Nachtstrom" versorgt werden. Denn eine viel­ fache Höhenaufteilung in Pumpetappen gibt die Voraussetzung einer ge­ wissen kleineren Leistungsstärke und einer damit verbundenen kompakten Bauweise jeder einzelnen Förderpumpe.
Die hier aufgezeigte Lösung birgt den Nachteil eines gewissen Leistungsverlustes allein durch "Hydraulik-Adapters" (Fallwassertur­ binen-Generator). Ihr Vorteil ist allerdings auch nicht zu verkennen. Die wesentlichen Bestandteile (z. B. Generatoren) bleiben "über Tage" und auf einen sonst teuren Schacht kann somit verzichtet werden.
V. Zusammenfassung
Die "ökologische Stromquelle" stellt eine Maßnahme dar, mit deren Hilfe durch Energiezwischenspeicherung sporadisch erzeugte "Alter­ nativ-Energien" primär gespeichert und sekundär in gleichbleibenden Größenordnungen weitergegeben werden, wobei für deren Standorte erstlinig brachliegende Bergwerke genutzt werden können. Durch eine Teilung des Wasserkreises von sekundärem Fallwasser und primärem Steigwasser, sowie der "Speisewassertrennung" mittels eines Fall­ wasserbeckens und Abgabewasserbeckens und deren kostengünstigen Zu­ flußkanäle, einer mechanischen Selbstreinigung (Schleuderrad), selbsttätigen Sauerstoffanreicherung und Kohlefiltrierung ist eine äußerst kostengünstige Möglichkeit geboten, verschmutzte Binnenge­ wässer direkt eingreifend zu reinigen.
VI. Wirtschaftlichkeit
Der Erwerb eines brachliegenden Bergwerkes dürfte als finanziell äußerst klein zu bewerten sein. Die finanzielle Aufwendung für die Umrüstung einer ehemaligen Schachtanlage zur "ökologischen Strom­ quelle" in Bezug auf den Neubau eines E-Werkes gleicher Leistungs­ kathegorie dürfte auch hier leicht unterschritten werden. Denn Brennräume, gleich welcher Art, deren Speiseeinrichtung (Brenn­ material) und vor allem deren Entsorgung (z. B. Kühltürme, Schorn­ steine, Filteranlagen, atomare Entsorgung, Sicherheitseinrichtungen usw.) entfallen hier. Darüber hinaus ist es denkbar, ehemalige "Kleingenratoren" mittlerweile stillgelegter kleinerer E-Werke günstig zu erstehen. Denn hier wird in kleinen Etappen ein anseh­ liches Abgabegesamtenergievolumen erzielt.
Bezüglich dieser Energieabgabe kann von der Erfinderseite kein Gesamtbild über Daten brachliegender Streckenhohlraumaufkommen gegeben werden, da verständlicher Weise die Landesoberbergbauämter so leicht keine Daten über Größenordnungen ehemaliger privatbe­ triebener Schachtanlagen auch für erfindungsgemäße Anwendungen preis­ geben.
Dennoch kann hier der erfinderische Nutzeffekt dieses Vorhabens mit Vergleichsdaten belegt werden:
  • a) Die hier als Beispiel stehende Zeche Auguste-Viktoria in Marl, die wirtschaftlich kaum ihren Fördernachfragen nachkommen kann, also äußerst gesund ist, hat z. Zt. einen Streckenhohlmaßauf­ kommen in der 3-5 Sohle von 1 125 000 Kubikmeter. Wobei die 5te Sohle das größere Hohlraumaufkommen bei fast 1000 m "Teufe" aufweist. Der mittlere Tiefenwert dieser Hohlräume liegt bei ca. 830 Meter. Für diese Erfindung heißt es, daß hier ein "Übertage" liegendes Fallwasserbecken von 225 m Breite, 1000 m Länge und 8 m Tiefe bis auf 3 m Wassertiefe ablaufen müßte, um bei Energiebedarf die Streckenhohlräume vollaufen zu lassen und nebenbei Bootssport zu gewähren.
  • b) Die hier erbrachte Maximalenergie über 24 Stunden hin läßt sich anhand der Daten eines in Betrieb befindlichen Speicherkraft­ werkes nachvollziehen. Das hier als Beispiel stehende Kraftwerk Waldeck II am Edersee liefert pro Stunde 2 × 220 Megawatt, wobei die Fallwasserkraft bei fast 300 Meter Tiefe und einer Größenordnung von 2 × 75 Kubikmeter pro Sekunde wirksam sind.
Beispielumrechnend würde diese erfindungsgemäße Ausnutzung hier bei einer durchwährenden 24 Stunden Abgabe stündlich eine Abgabe von immerhin 105 Megawatt ausmachen.
Da speziell in unseren deutschen Landen windreiche Gegenden (vor allem in kalten Jahreszeiten) und viele leerstehende Bergwerke beherbergt sind, ist es denkbar, die "ökologische Stromquelle" sehr wirtschaftlich einsetzenzu können, um eine nunmal benötigte Energie nicht nur durch Brennstoffe fossilier und atomarer Natur zu bewerkstelligen.
Der langfristige Wert dieser Anlagen durch damit verbundene Umwelt­ schonung aufgrund der Verminderung der "Energieverbrennung" gleich welcher Art und der Wert der direkten Binnengewässerreinigung darf zumindest volkswirtschaftlich nicht unterschätzt werden. Was zwar hier nicht unmittelbar in Mark und Pfennig zu Buche schlägt, bleibt zumindest bei der Gestattungsform dieser Anlagen als lukrative Freizeitlandschaft behalten (Thermalbäder, Motor­ bootseen, Wärmeaustausch).
Angesichts dieses Vorhabens ist das Scheitern des Projekts ′Grovian′ (Windkraftanlage) besonders traurig.
Erfinderseitig ist nur bekannt, daß aufgrund nicht gelöster Lager­ probleme das Projekt nicht durchführbar scheint. Erfinderseitig wird eine solche Aussage gelinde gesagt bezweifelt. Denn die Lager von "Grovian" mußten nur 3 Megawatt standhalten.
Die Leistungsabgabe eines Atomwerkes (standardisierte Blockgröße) liegt bei 1300 Megawatt, die nun auch über rotierende Generatoren erzeugt wird.
Trotz einer scheinbaren Unstimmigkeit im Sektor Windkrafttechno­ logie kann dieses Projekt vorab zum Tragen kommen. Als Speicher­ kraftwerk (Nachtstrom) wären seine Dienste dann unter vereinfachten Gesichtspunkten gehalten zu werden. Denn es gilt dann herauszu­ holen, soviel es geht, ohne Abgaberichtlinien (Spannung und Frequenz) einzuhalten.
Das Energiezusatzaufkommen durch Sonnenenergie kann dann nur für die Anwendung dieser Anlagen begrüßt werden, sobald es gelungen ist, die Wirtschaftlichkeit der Solarzellen im größeren Maßstab zu verbessern. Bekanntlich liegt z. Zt. die Ausbeute solcher großserienreifen Zellen bei knapp 6%.

Claims (3)

1. Ökologische Stromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß bei leer stehenden Bergwerken Übertage errichtete wassergefüllte Gefäll­ wasservorratsbecken bei Elektroenergiebedarf Wasser über schacht­ abwärts fallende Leitungen zu den auf tiefgelegenen Sohlen befind­ lichen Fallwasserturbinengeneratoren geleitet wird und turbinen­ abgehendes Wasser nach Antriebsausnutzung hier vorpräparierte Hohlraumaufkommen ehemaliger Förder-Richtstrecken u. a. füllt und wiederum durch Förderpumpen nach oben gepumpt wird, die mit durch Windkraft erzeugter Elektroenergie spannungs- und frequenzmäßig größenordnungsunterschiedlicher Art gespeist werden, um sogenannte Fallwasserfreiräume für fortlaufende Stromerzeugungen wieder frei zu machen.
2. Ökologische Stromquelle nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß für diese Einrichtungen auch andere Standorte, z. B. aus­ gespülte Salzstücke mit unterirdischem tiefliegenden Hohlraumauf­ kommen genutzt werden können, um hier auch mit Fallwasser Abgabe­ strom zu erzeugen und mit durch Windkraft erzeugten Strom diese Hohlraumaufkommen wieder leer zu pumpen.
3. Ökologische Stromquelle nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, indem der Steig- und Fallwasserkreislauf unterbrochen wird, wobei das Fallwasserbecken mit nachgesaugten verschmutzten Fluß- oder Kanalwasser stets nachgefüllt wird, in Gefällstrecke vorab durch Schleuderkraft mechanisch grobschmutzmäßig gereinigt wird, mit biologischen Bakterien injiziert und mit Sauerstoff angereichert wird, durch in Streckenbereichen ausgelegte Kohlenschichten ge­ filtert und als vorgereinigtes Wasser zu dem wasserentnommenen Gewässer zurückgeleitet wird, um so unsere verschmutzten Gewässer vielleicht langfristig etwas sauberer zu bekommen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20060100633A (el) * 2006-11-21 2008-06-18 Συνεργικη παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας απο ανανεωσιμες πηγες ενεργειας.
WO2008114074A1 (fr) * 2007-03-16 2008-09-25 Mohammed Abid Reseau de centrales hydroelectriques alimentees depuis les nappes phreatiques par des energies renouvelables pour leur stockage
DE102009054364A1 (de) 2009-11-19 2011-06-16 Horst-Uwe Eggert Speicherkraftwerk mit Höhlenwasser in Kombination mit Windkraft zur Gewinnung bedarfsabhängiger elektrischer Energie
DE102006003982B4 (de) * 2006-01-27 2014-06-12 Wolfgang, Dr. Oest Verfahren zum Speichern elektrischer Energie, insbesondere von durch Windkraftanlagen erzeugter elektrischer Energie, und Vorrichtung zum Speichern elektrischer Energie
DE102015120700A1 (de) 2015-11-29 2017-06-01 Carmen Lindner Verfahren zur Energieerzeugung in ehemaligen Bergbauschachtanlagen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006003982B4 (de) * 2006-01-27 2014-06-12 Wolfgang, Dr. Oest Verfahren zum Speichern elektrischer Energie, insbesondere von durch Windkraftanlagen erzeugter elektrischer Energie, und Vorrichtung zum Speichern elektrischer Energie
GR20060100633A (el) * 2006-11-21 2008-06-18 Συνεργικη παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας απο ανανεωσιμες πηγες ενεργειας.
EP1925817A3 (de) * 2006-11-21 2010-05-26 George A. Gamanis System zur Erzeugung elektrischer Energie aus erneuerbaren Energiequellen
WO2008114074A1 (fr) * 2007-03-16 2008-09-25 Mohammed Abid Reseau de centrales hydroelectriques alimentees depuis les nappes phreatiques par des energies renouvelables pour leur stockage
DE102009054364A1 (de) 2009-11-19 2011-06-16 Horst-Uwe Eggert Speicherkraftwerk mit Höhlenwasser in Kombination mit Windkraft zur Gewinnung bedarfsabhängiger elektrischer Energie
DE102009054364B4 (de) * 2009-11-19 2012-01-12 Horst-Uwe Eggert Speicherkraftwerk mit Höhlenwasser in Kombination mit Windkraft zur Gewinnung bedarfsabhängiger elektrischer Energie
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