Mikro mit Power – Smart Hydro Power stellt Kleinst-Wasserkraftwerk vor

Turbine des Mikro-Wasserkraftwerk der Smart hydro Power GmbH

Wasserkraftwerke erzeugen Strom auf umweltfreundliche und emissionsarme Weise. Leider nehmen sie viel Platz weg, stellen einen beträchtlichen Eingriff in den Naturhaushalt von Gewässern dar und sind sehr teuer. Die Smart Hydro Power GmbH (SHP) hat sich Gedanken gemacht, wie man die positiven Eigenschaften von Wasserkraftwerken nutzen und gleichzeitig die negativen Eigenschaften eindämmen kann. Herausgekommen ist ein Mikro-Wasserkraftwerk, das vielfältigste Einsatzmöglichkeiten bietet.

Dr. Karl Reinhard Kolmsee ist der Gründer des Start-ups Smart Hydro Power. Er bereiste vor einigen Jahren Südamerika und sah, wie die Menschen dort noch immer unter einer mangelnden Energieversorgung leiden, obwohl sie den Amazonas und seine unzähligen Nebenarme, die ein schier unermessliches Energiepotenzial bieten, direkt vor der Tür haben.

Es fehlt an Geld und an technischen Möglichkeiten, diese Energie zu nutzen. Kolmsee und sein Team suchten daraufhin nach Wegen, das Versorgungsproblem zu lösen und bauten ein Kleinstwasserkraftwerk für den Heim- und Hausbedarf. Es generiert direkt Wechselspannungs-Strom, benötigt keine Infrastruktur und hat nur geringe Betriebskosten. Damit können die Menschen am Amazonas und auch anderswo, überall wo es Flüsse und Ströme gibt, ihren eigenen Strombedarf selbst erzeugen. Ganz nebenbei schont es die Umwelt, da keine riesigen Staudämme errichtet werden müssen und natürliche Ökosysteme erhalten bleiben.

Wie es funktioniert
Das Mikro-Wasserkraftwerk besteht aus einer Turbine, die in Fließgewässern eingesetzt wird. Sie funktioniert in Gewässern von mindestens 1,8 Metern Wassertiefe und zwei Metern Fluss-Breite sowie einer Strömungsgeschwindigkeit ab einem Meter pro Sekunde und bis zu 3,5 Meter pro Sekunde. Der Fluss wird dabei nicht aufgestaut, der Flusslauf und das empfindliche Gewässerökosystem bleiben ungestört. Die Turbine ist um einen fünf Kilowatt Horizontalachsen-Generator gebaut. Seine Nominalleistung erreicht er bei 2,4 Meter pro Sekunde. Die Rotoren haben einen Durchmesser von 100 Zentimetern. Die schwimmende Installation ist über ein innovatives Vakuum-Ankersystem befestigt, wie man es von Ölplattformen kennt und kann bei zu starken Fließgeschwindigkeiten aus dem direkten Strom genommen werden. Das System ist sehr umweltfreundlich, auch kleinen Fischen droht keine Gefahr, da sich die Rotoren so langsam drehen, dass die Vorgaben der Internationalen Agentur zur Fisch-Freundlichkeit nicht berührt werden.

Das Konzept Mikro-Wasserkraftwerkes erlaubt ein Inselnetz ohne sonstige Zusatzgeräte. Ein Energie-Management-System (EMS) maximiert die Effizienz des Systems und verteilt den erzeugten Strom an primäre und sekundäre Verbraucher. Eine integrierte Batterie kann das dezentrale System weiter optimieren. Auch eine Netzkonstellation ist möglich, mit der überflüssiger Strom ins Netz eingespeist werden kann. Das Mikro-Wasserkraftwerk erzeugt Strom unterhalb der Kosten eines Dieselgenerators, wie er in vielen armen Regionen zum Einsatz kommt. Bei entsprechenden Fließgeschwindigkeiten liegen die Kosten auch unter denen des Netzstroms.

Große Hoffnungen

Das Mikro-Wasserkraftwerk wurde jetzt einem internationalen Publikum vorgestellt. Im April startet der erste Prototyp in Bayern. Schon im Juni soll das Mini-Kraftwerk seinen Praxistest in einem Zuläufer des Amazonas in Peru antreten. Perus Energieminister Rafael Castillo zeigt sich begeistert. Das Mikro-Kraftwerk könnte in armen ländlichen Regionen als Entwicklungsmotor dienen, sagte er bei der Vorstellung der Technologie im Rahmen eines Kolloqiums zur dezentralen Energieversorgung.

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Weltweit leben 1,6 Milliarden Menschen ohne Zugang zur Stromversorgung. Mit dem Kleinstkraftwerk bietet sich erstmals eine finanzierbare und zugleich saubere Perspektive, meint David Sweet von der World Alliance of Decentrialized Energy (Wade). Für Menschen, die in abgelegenen Regionen wohnen, ist dies eine unschätzbare Chance. Erfinder Kolmsee sieht drei wichtige Märkte für seine Innovation: die rurale Elektrifizierung in Entwicklungs- und Schwellenländern wie Brasilien oder Indien, den Agrarmarkt, beispielsweise für Bewässerungsanlagen in den USA oder Kanada, und den heimischen Markt.

Josephin Lehnert

7 Bemerkungen

  • Sehr geehrte Damen und Herren,
    wie sieht es genehmigungsmäßig auf dem heimischen Markt aus. Meines Wissens bedarf es des Besitzes noch alter Wasserrechte, um entsprechende Bäche oder Flüsse auf eigenem Grund und Boden oder angrenzend zur Erzeugung von Energie zu nutzen.
    So hat z. B. der ehemalige Erbauer des Inselcafes, an der Bischofsmühle in Hildesheim, die Baugenehmigung erhalten in Mitten der Innerste das Objekt zu errichten. Der Wasserschacht, den er unterhalb des Objektes bauen ließ, liegt seit der Erbauung brach, da es ihm Mangels Wasserrechten nicht genehmigt wurde eine Turbine zur Erzeugung von Eigenstrom und Netzeinspeisung darin zu installieren.
    Hier zeigen sich nämlich mal wieder Interessenskonflikte. Die örtlichen Stadtwerke in deren Vorstand Vertreter der Stadt sitzen, schützen natürlich die Pfründe der Firmen an denen sie beteiligt sind. D. h. Sie sind zur Erzielung von Umsatz an Stromabnehmern interessiert und nicht an autake Produzenten, die sie noch entlohnen müssen. Somit muss der Umweltgedanke hinter den Eigeninteressen zurück stehen.
    Es würde mich interessieren ob sich dahin gehend gestzlich etwas geändert hat.

    In Erwatung Ihrer Antwort

    Rolf-W. Antweiler

  • Hallo!
    Ich möchte an dieser Stelle auf die Firma Smartkraft in Schleching hinweisen.
    http://www.smartkraft.homepage.t-online.de/index.htm
    Herr Hamann, der Erfinder einer, so wie ich finde, sehr effektiven Lösung die kinetische Energie von Flußwasser zu nutzen, investierte sein ganzes Vermögen in die Erfindung und hat große Probleme gehabt in Deutschland Investoren zu finden, bis Norwegen bei ihm eingestiegen ist. Dort wird wohl seine Turbine komerziell genutzt und um Hamann selbst ist es seit 2009, sehr still geworden. Zumindest wird er in Deutschland nicht mehr in den Medien erwähnt. Warum?
    Ich vermute, man hält genau solche Erfindungen, die umwelttechnisch verträglich und gleichzeitig auch noch von einer breiteren Masse genutzt werden könnten, ganz bewußt zurück, da dies langfristig eine Wegbewegung von der monopolistischen und zentralisierten zu einer immer mehr breitgefächerten und dezentralisierten Stromversorung kommen würde und das wollen in Deutschland einige Entscheidungsträger gar nicht. Aus eigener Erfahrung weiß ich, daß die Probleme schon in den Amtsstuben bei einfachen Genehmigungen anfangen.
    Die Smartkraft-turbine braucht keine 1,8m Flußhöhe und lässt sich auch in Kleinstdimensionen effektiv anwenden. Ich war selbst auf der Messe in München zugegen und konnte mir das anschauen.
    Man sollte all diese Erfindungen (es gibt noch mehr!) vielleicht einmal an verschiedenen Gewässersituationen testen und vergleichen.

    M.f.G.

    T.Tresselt

  • Sehr geehrte Damen und Herren,

    es gibt zu diesem System einen Preis. Laut einer aktuelle Anfrage kann die Mikroturbine für ca. 18.000 € geleifert und installiert werden.

    Freundliche Grüße
    Ingo Hoffmann

  • Eine Fließgeschwindigkeit v von 1,00 m/s entspricht lediglich 5 cm Fallhöhe h. Um einer Fallhöhe von 1,00 m zu entsprechen, bedarf es einer Fließgeschwindigkeit von 4,32 m/s. Schwimmende Wasserkraftanlagen benötigen für eine wirtschaftliche Leistung mind. eine beständige Fließgeschwindigkeit von 3,00 m/s. Diese weisen die wenigsten Flüsse und wenn, dann nur bei Hochwasser auf.
    Die Drehzahl des Rotors richtet sich nach der Fließgeschwindigkeit. Wenn also dieser für die Fische langsam dreht, dann wirkt sich dies auf die Leistung aus.
    Die Kraftaufnahmefläche A beträgt bei der Anlage 0,46 m² (=0,50² x 3,14 x 0,59). Bei einer Anlage nach dem Schiffmühlen-Prinzip kann die die Widerstandfläche A bei einer Radbreite 5,00 m bei einer Tauchtiefe bis 1,00 m bis 5,00 qm, also das fast 10-fache betragen. Mit Schwimmturbinen kann man nicht die Strömungskraft von größeren Flußbreiten nutzen.

    Flüsse mit einer Breite von 2 m weisen wohl nur in seltenen Fällen eine Tiefe von 1,80 m auf. Diese Tiefe weist der Rhein bei Niedrigwasser in der Fahrrinne auf, die der Schifffahrt vorbehalten ist.

    In Bezug auf eine Innovation, sei angemerkt, dass es auf dem Gebiet der Schwimmturbinen-Anlagen schon etliche Konstruktionen gab (Kanada) und weitere in Entwicklung sind.