Aquakin baut Kleinstwasserkraftwerke „to go“

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Aquakin - Kleinstwasserkraftwerke
Aquakin - Kleinstwasserkraftwerke

Das deutsche Startup Aquakin hat Wasserkraftwerke im Miniaturformat entwickelt, mit denen künftig, je nach Modell, Outdoor-Urlauber ihre Handys in Bachläufen laden oder sogar kleine am Wasser gelegene Kommunen ihren Strom selbst erzeugen können. Auch für Entwicklungsländer und Gebiete,in denen bislang keine flächendeckende Stromversorgung existiert, könnten die Mini-Kraftwerke eine echte Bereicherung sein. Für ihre Kleinstwasserkraftwerke wurde das Fürther Unternehmen bereits für den German Energy Award und den German Design Award nominiert.

Konventionelle Wasserkraftwerke, die einen großen Staudamm benötigen, um Strom zu erzeugen, stehen immer wieder in der Kritik. Zu gravierend seien die Eingriffe in die Ökosysteme, die vonnöten seien, um den Damm und das Kraftwerk zu errichten. Auch für Fische sind die großen, oft unüberwindbaren Hindernisse eine Gefahr. Zudem wird diskutiert, dass Wasserkraftwerke sogar mehr CO2 produzieren als Gaskraftwerke. Besonders Stauseen in tropischen Gebieten erhöhen den CO2-Ausstoß statt ihn zu verringern. Die geflutete Biomasse gärt, was Methan und CO2 freisetzt. Vor allem in solchen Regionen sei die Wasserkraft keine ökologisch sinnvolle Energiequelle, sagen Kritiker – obwohl gerade diese Länder oft rund die Hälfte ihres Energiebeadarfs mit Wasserkraft decken.

Hier bei uns in Deutschland ist die konventionelle Wasserkraft jedoch eher ein Nischenmarkt im Vergleich zu Solar- oder Windenergie. Gerade einmal 3,4 Prozent der benötigten Energie wird hierzulande mit Wasserkraftwerken erzeugt. Dabei hat sie einen klaren Vorteil gegenüber anderen Erneuerbaren: Strom aus Wasserkraft wird durch das flussabwärts fließende Wasser erzeugt, das eine Turbine antreibt. Im Gegensatz zu Solar- und Windkraft, die auf Sonne oder eben Wind angewiesen sind, fließt das Flusswasser zuverlässig 24 Stunden am Tag das ganze Jahr über. Wasserkraft ist somit die mit Abstand beständigste Erneuerbare Energieform. Zudem ist der erzeugte Strom meist sehr günstig.

Dennoch: Viele Experten sehen für die konventionelle Wasserkraft in Europa nur ein geringes Wachstumspotenzial, vor allem wegen der erwähnten Nachteile für Flora und Fauna, aber auch wegen der begrenzten potenziellen Standorte. Hier kommt das Fürther Startup-Unternehmen Aquakin mit seinen Kleinstwasserkraftwerken ins Spiel. Sie sollen die Wasserkraft dezentral, umweltfreundlich und sogar mobil nutzbar machen. Dazu hat das 2013 gegründete Unternehmen vier verschiedene Kleinstwasserkraftwerke entwickelt und mit einem davon sogar einen Rekord aufgestellt:

Das Outdoor-Modell mit dem wohlklingenden Namen „Blue Freedom“ ist laut Aquakin das kleinste und leichteste Wasserkraftwerk der Welt. Bei einem Durchmesser von nur 20 Zentimetern und einem Gewicht von 400 Gramm kann das Mikrokraftwerk bequem im Rucksack transportiert werden. Dadurch soll es vor allem bei Wanderern, Campern oder anderen Outdoor-Aktivitäten Verwendung finden. Mit dem Mini-Kraftwerk kann beispielsweise ein Bachlauf zur Stromerzeugung genutzt werden – laut des Herstellers reichen dafür schon geringe Fließgeschwindigkeiten. Der erzeugte Strom lädt einen integrierten Akku auf, über USB Anschlüsse können dann Smartphones oder ähnliche Gadgets mit Strom versorgt werden.

Mit ihrer sogenannten Rohrturbine hat das Aquakin-Team um Benedikt Schröder, Stephan Pacardo, Leif Schoeller und Benedict Padberg sogar eine Anlage entwickelt, mit der sich einfache Wasserleitungen zur Erzeugung von Strom nutzen lassen können. Das funktioniert denkbar einfach: Es wird einfach ein Stück Rohr herausgeschnitten, die Turbine eingesetzt und sobald der Wasserhahn aufgedreht wird treibt das fließende Wasser die Turbine an. Diese kinetische Energie wird, genau wie bei seinen großen Pontdonts mittels eines Generators in Elektrizität umgewandelt. Das Potenzial der Rohrturbine ist riesig. In unterirdischen Rohren auf der ganzen Welt fließen Tag für Tag Millionen Liter Wasser. Neben Wasserleitungen könnte das Kleinstwasserkraftwerk sogar in Abwasserrohren eingesetzt werden. Aquakin hat laut eigenen Angaben bereits eine Menge Anfragen für die Rohrturbine, einige Hersteller wollen die Anlage vorab in ihre Rohren und Leitungen integrieren und sie dann so ausgerüstet an ihre Kunden verkaufen.

Auch ein Modell, das im größeren Maßstab Strom erzeugt hat Aquakin mit auf dem Portfolio. Ihr Linearwasserkraftwerk eignet sich besonders für langsam fließende und flache Gewässer. Dort eingebaut kann es laut Hersteller bis zu 160.000 Kilowattstunden Strom im Jahr erzeugen. Das mache es auch interessant für kleine Gemeinden, wirbt Aquakin. Zum Vergleich: Ein 3-Personen-Haushalt in einem Einfamilienhaus hat einen durchschnittlichen Jahresverbrauch von 4.000 Kilowattstunden Strom. Somit könnte eine einzige dieser Anlagen etwa 40 solcher Haushalte im Jahr mit Energie versorgen.

Dennoch sei das Linearwasserkraftwerk leicht zu transportieren und zu warten. Ein weiterer Vorteil: Anders als konventionelle Wasserkraftwerke mit Staudamm stelle die Anlage keine Gefahr für im Wasser lebende Tier dar. Im Gegenteil: Aquakin schreibt, sie helfe Fischen sogar beim an- und absteigen. Auch in Entwicklungsländern oder andere Gegenden, wo die Stromversorgung nicht vorhanden ist, könnten die Anlagen eingesetzt werden, glauben die Entwickler.

Vielleicht verhelfen die vier Kleinstwasserkraftwerke auch der deutschen und europäischen Wasserkraft wieder zu etwas Aufschwung. Die potenziell sehr vielversprechende Erneuerbare Energieform finden derzeit im Schatten von Solar- und Windkraft wenig Anklang, woran sicher auch die Kosten für den Bau der Staudämme und die Eingriffe in die Natur mit Schuld sind. Dennoch hat die Wasserkraft viel Potenzial – mit den Aquakin Modellen könnte dieses endlich wieder besser genutzt werden.

Hier können Sie sich genauer über die vier Modelle von Aquakin informieren.

Quelle: WiWo Green

 

2 Responses

  1. H. Lehner

    21. November 2016 11:01

    Das Produkt Blue Freedom (FB) als sicher funktionstüchtige Innovation, dessen wirtschaftliche Praktikabilität zu erproben wäre, setzt zur jederzeitigen Nutzung ein Fließgewässer voraus. Dazu eine nicht unkritische Meinung in Anmerkungen.

    – Nähe und Zugang zu einem geeigneten Fließgewässer bei jederzeitigem Ladebedarf
    – Schlechte Witterung bei Ladedauer ( 1 h ?) eher nachteilig (bis Gewässervereisung)
    – Dunkle Nächte sowie reißende Strömung bei Hochwasser , eher nachteilige Ladezeit
    – Rotorhindernis Schwemmgut (ab Laub) r = 10 cm
    – Mindestwassertiefe t = ? samt Über- und Unterströmung am Ufer T = 20 cm + (2 * y cm) = ?
    – Leistungsbeiwert: cp max. = 0,59, Ist-cp = ? (0,45) Widerstandsfläche A = r*π*cp = 0,0141317
    – Wirkungsgrad η = ? z.B. mechanischer 0,8 u. elektrischer 0,72
    (keine Wasser-Zwangsführung wie bei Rohrturbine)
    – Leistung P = 1/2* A *v³ *ρ* η = 0,5*0,014* 1,26³*1000* 0,72 = 10,18 Watt; bei v =0,30 ist P = 0,14 W
    – Mindeste Fließgeschwindigkeit v = 1,26 m/s; Niedrigwasser v < 1,00 m/s „Die Ladegeräte für USB-Geräte haben eine Leistung von bis zu 10W, das entspräche 2A bei 5V
    (Leistung/W = Strom/A * Spannung/V).“

    Bei letztgenannten Preis von über 250 € steht das FB im Wettbewerb zu den preiswerteren Handdyna-mos und Reserve-Akkus, die bei jederzeitigen Ladebedarf ohne längere Ladedauer an jedem Standort bei Wanderungen nutzbar sind.

    Hele

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