Ökologische Verträglichkeit von Kleinwasserkrafträdern

Kleinwasserkraft bietet eine optimale Kombination aus Klima- und Naturschutz. Zum einen verursacht die regenerative Energieerzeugung durch Nutzung eines Fließgewässers keinerlei CO2-Emissionen. Zum anderen ermöglicht der schmale Querschnitt ab einer Breite von 50 Zentimeter eines modernen Segmentkranz-Wasserrads, eines Water Wheels, eine gewässerschonende Bauweise.

Längsbauweise gewährleistet Durchgängigkeit und bietet ökologische Vorteile

Die Bauweise in Längsrichtung gewährleistet eine Durchgängigkeit für langzeitwandernde Fischarten und vermeidet im Gegensatz zu Querbauten wie Staustufen oder Talsperren nachhaltige Schädigungen des Ökosystems vor Ort (Verschlammung, dauerhafte Barriere). Ausleitungen können ebenfalls entsprechend schmal gehalten werden.

Einen fortwährenden positiven Einfluss auf die Gewässerqualität hat ein Kleinwasserkraftrad hingegen durch die natürliche Sauerstoffzuleitung, welche die Verwirbelung des Wassers mit sich bringt. Water Wheels drehen sich – insbesondere im Gegensatz zu Turbinen – mit einer langsamen Drehzahl (rund 6 U/min). Fische und Kleinlebewesen, die trotz Ausleitung zum Beispiel bei einer oberschlächtigen Bauweise in eine geschlossene Wasserschaufel geraten, werden spätestens am tiefsten Punkt der Schaufel wieder ins Wasser gelassen.
Mit diesen Voraussetzungen erfüllt ein Water Wheel der ClearStreams-Linello AG die Anforderungen, die im Runderlass des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz vom 26. Januar 2009, "Durchgängigkeit der Gewässer an Querbauwerken und Wasserkraftanlagen" gefordert werden.

Hoher Wirkungsgrad auch bei geringen Wasserständen:

Bei oberschlächtiger (Wasserführung von oben auf das Rad) oder auch mittelschlächtiger (Wasserführung von kurz oberhalb der Mitte) Bauweise, ist das Water Wheel auch bei geringer Fließgeschwindigkeit und Durchflussmengen konkurenzlos effizient.

Im Gegensatz zu Turbinen erreicht ein Water Wheel bereits bei einer geringen Fließgeschwindigkeit und Durchflussmengen einen hohen Wirkungsgrad (siehe Grafik). Ein Water Wheel produziert erwartungsgemäß 8.000 Stunden Energie pro Jahr. Bei Turbinen wird wegen schwankender Wasserstände und Fließgeschwindigkeiten von lediglich 5.000 Stunden ausgegangen.

Damit leisten Kleinwasserkrafträder wie Water Wheels einen stabilen Beitrag zum verbindlichen Ziel der Europäischen Union, den Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtenergieverbrauch der EU-Staaten auf 20 Prozent zu steigern (ausgehend von 6,6 Prozent im Jahr 2005).

Vorteile der patentierten Segmentbauweise:

Water Wheels werden in Segmentbauweise - nach einem Baukastensystem - vor Ort aufgebaut. Es besteht je nach Durchmesser aus verschieden vielen Schaufel-Segmenten. Die leichten Einzelteile haben den Vorteil, dass bei der Installation kein schweres Gerät benötigt wird, das dauerhafte Schäden an den Flussufern verursachen kann. Durch die Leichtbauweise reicht hier ein leichtes Fundament.

Ähnlich wie bei der Segmentbauweise können mehrere Water Wheels "in Reihe geschaltet" werden. So kann bei breiteren Flussläufen eine unter ökologischen Gesichtspunkten vertretbare Energiegewinnung optimal ausgenutzt werden.

Water Wheel in der Zusammenfassung:

Regenerative Energiegewinnung
Gewässer-schonende Bauweise durch Längsbauweise
Durchgängigkeit von Fischen dauerhaft gewährleistet
Schmale Ausleitungen möglich
Keine ökologische Beeinträchtigung vor Ort

Ökologischer Vorteil: natürliche Sauerstoffzuleitung
Fisch- und kleinlebewesen-schonende Drehgeschwindigkeit
Hoher Wirkungsgrad schon bei geringen Wasserständen und Fließgeschwindigkeiten
Leichte Bauweise nach Baukastenprinzip vermeidet schweres Gerät und massive Fundamente

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