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Fließgeschwindigkeit der Flüsse und Bäche ist kostenlose

 

Energie ersetzt ca. 13 Atomkraftwerke in der EU bzw.

 

Gas Öl Kohle

 

von Eric Hoyer

 

The flow energy e.g. at Mannheim is approx. 1.9m/s, so the river Rhine has as much flow energy as all

wind power plants in Germany together. So this would be only one river!  But they continue to do so with

technology that you have to renew every 12 -25 years, their name is renewable energy, so keep buying,

renew money is the word otherwise nothing good !!! But I represent not only a free energy but summarize

it as bundled and store the residual energy in solid fuel storage because this is the best and cheapest.

Please contact me because I have solutions for the whole of England for ocean energy - wave power and

tidal energy and their world firsts - trust me, I can do it !


Eric Hoyer
19.05.2022

 

  

Flüsse und Nebenflüsse plus geeignete größere Bäche zusammen sind ca. 12.000 km an Fließgewässern

 

mit großer Fließgeschwindigkeit und nutzbarer Energie die  nicht genutzt wird 

 

 Hier ein Link zu Wasserkraftwerken und anderen Anlagen .

 

https://www.energy-charts.info/map/map.htm?l=de&c=DE&country=DE&zoom=8&lat=50.715&lng=10.942

 

 

Die zur Verfügung stehende Fließgeschwindigkeit ist oftmals für Flüsse angegeben,
 
z. B. einen Wert an der Weser von 0,5 m/s - es gibt höhere Werte an Flüssen (1-6 m/s) z. B. Rhein bei
 
Mannheim 1,9 m/s und noch viel höhere an Bächen in Deutschland. - Hier ist die mittlere
 
Fließgeschwindigkeit in Bezug genommen.
 
So könnten tausende Kraftwerke zur Stromerzeugung vorteilhaft 24. Stunden pro Tag genutzt werden.
 
 
Dies bedeutet Flüsse und Bäche können an verschiedenen Stellen ganz andere z. B. höhere
 
Fließgeschwindigkeiten aufweisen, z. B. an Gefällen, Biegungen, und Verengungen  und tiefen Flüssen so könnte
 
bis zu der doppelten und mehr Fließgeschwindigkeit gemessen werden. Obwohl in der Mitte des Flusses eine erhöhte
 
Fließgeschwindigkeit vorhanden ist, reichen die nahen Uferbereiche aus die Stromerzeugeranlagen wechselten
 
Wassertiefen anzupassen und günstig zu betreiben!
 
 
Meine Typen der Nutzung da wird  kein Stauwerk gebaut und kann jegliches Stauwerk ohne Kraftwerk nutzen,
 
oder bestehendes optimieren, die als Option. Wie Sie unten lesen können, werden diese
 
Fließwasser-Energienutzungen 
 
an geeigneten Standorten als gebündelte Anlagen mit Sonne, Wind und Wasserkraft genutzt und diese zusammen
 
bei Bedarf  in meinen Typ intelligente  Feststoffspeicher zu Feststoffspeicher gespeichert.
 
 
Hier geht es um die Energie die Wasser hat, die durch dieses Abfließen entsteht. Wobei Wasser eine höhere Dichte
 
hat und der Reibungswiederstand gering ist, fließt Wasser auch bei sehr geringem Gefälle.
 
 
Diese kostenlose Energie wird in Deutschland praktisch nicht genutzt !  (weil die Idee der Macher immer vom
 
großen gigantischen Anlagen ausgehen. Dabei wird  diese Energieform zwar als Wasserenergie mit nur 3% aufgeführt,
 
hat aber weniger mit meinen Typen zu tun.
 
Möglich ist aber min. 15-20 %  an Fließenergie der Flüsse und Bäche die mit ca. 8.000 km mit den gebündelten
 
Standorten mit Sonnen und  Wind und möglicher Geothermie erhebliche Grundlast und Verteilungsenergie für
 
nahe Orte und Städte ergeben.
 
 
Also nach dem Prinzip je größer um so mehr wwwumm, Kraft dahinter, also mehr Gewinn und
 
Anlagenbau, Positionen gut bezahlt etc.  der dann oft doppelt so teuer ist wie berechnet.
 
So wird schon 40 Jahre so gebaut und die Umverteilung der Energie erst mit dem Ukraine-Krieg und dem Gas etc. 
 
so richtig bewusst.
 
 
Es geht bei meinen Erfindungen und Verfahren Fließgeschwindigkeit aller Flüsse und Bäche
 
kostengünstig zu nutzen! mit dem Ziel 2030, natürliche Energie auf 38 % zu heben sind deren Pläne
 
zum Teil nicht in dieser Zeit erreichbar. Weil Photovoltaik und andere keine nachhaltigen Energieformen sind,
 
viel zu teuer, weil 3 mal im Leben dieser neu gekauft werden müssen. 
 
 
Diese gewaltige Menge an kostenloser Energie ist hochinteressant nicht nur weil die Probleme
 
um Gas und Öl jetzt durch die Ukraine und den Krieg bestehen, Russland macht mit dem Westen
 
was er will.
 
Fließgeschwindigkeit der Flüsse und Bäche kostengünstig zu nutzen soll auf dem Planeten Erde
 
nun verstärkt genutzt werden. aber sie machen weiter ...!
 
Hierzu habe ich auch andere Typen von Flusswasserkraft-Nutzung z. B. meine geschlitzte
 
Rohrleitung und damit erzeugte Energie, die auch ohne Sperrwerke auskommt, sowie
 
Fließwasser-Energie-Nutzung erfunden, eine weitere für Windkraft (unveröffentlicht) und die aus
 
dem Solarenergieraum.com und seine Varianten.
 
 
Es ist sehr kompliziert diese Berechnungen in einem oder allen geeigneten Flüssen zu berechnen,
 
weil viele Umstände von Hochwasser bis Eis und Struktur der Flüsse mit einbezogen werden müssten.
 
Generell gehe ich von geeigneten Stadtorden z. B. in Deutschland aus, so könnte man an
 
einem Fluss z. B. dem Rhein min. 500 bis 1000 solcher günstigen und einfachen
 
Fließenergie-Kraftwerke bauen die z. B. an einen nahen Ort oder Stadt, diese mit Strom und
 
Wärme versorgen, weil die Energie 24 Std. verfügbar ist. !
 
Selbst wenn diese Energie nicht gänzlich reicht, stellt sie mit der Speicherung in der Nacht in
 
Feststoffspeicher zu Feststoffspeicher nach Eric Hoyer z. B. in Stein etc. eine unschlagbare
 
günstige Variante der Grundsicherung mit dar.
 
Ich denke hier kann ein Dorf oder Kleinstadt - ohne viel Industrie - gut mit Energie versorgt werden.
 
Also geht es um gute Standorte für Sonne, Wind, Wasser und evtl. mit Geothermie
 
 
Sicherlich ist die Versorgung mit Strom durch diese kleinen bis mittleren Kraftwerke davon
 
abhängig von der Fließgeschwindigkeit, den Typ vom Propellern bzw. Antrieb des Generators.
 
Alles kann kurzfristig festgestellt werden.
 
Es geht auch um die Speicherung in der Nacht, denn das Wasser fließt 24 Stunden und erzeugt
 
auch in Nächten, schwachen bei geringem Verbrauch, einen Stromüberfluss, der dann in meinen
 
intelligenten Feststoffspeicher nach Eric Hoyer gespeichert werden kann.  Durch die Nutzung
 
meiner Erfindung und Verfahren der Solarenergie in einem Solarenergieraum kann jedes Haus,
 
Firma, Fabrik, Verwaltungen und sonstige Nutzer  die darin erzeugte Wärme
 
und evtl. Strom sofort oder durch Speicherung in einem Feststoffspeicher diese Wärme und
 
Warmwasser für Tage oder Wochen, ja Monate speichern, da ich auch die Anwendung von
 
Feststoffspeicher zu Feststoffspeicher von Haus zu Haus Firma etc. anwenden will.
 
Durch die gebündelte Anwendung von geeigneten Standorten mit Sonne, Wind, Wasser
 
Fließenergie  und evtl. Geothermie stellt dies eine schon ausreichende  Grundversorgung
 
für Heizung und Warmwasser dar und an einigen dieser Orte für die Komplette Versorgung
 
mit Strom und Wärme!
 
 
Ich möchte hier mich nicht festlegen, aber ein Vergleich an sehr kleinen Wasserkraftwerken
 
im Land ist evtl. was abzulesen, wenn diese in 10.000 facher Ausführung als Fließgewässer-Kraftwerke
 
betrieben werden. Da diese Energie 24 Stunden kostenlos ist, brauchen nur
 
die Anlagen dafür gebaut werden.  Also keine Kohle , Gas, Öl oder spaltbares Material Uran. oder
 
sonstige teure neuen Verfahren die
 
 
XXX 30.02.22
 
noch gar nicht ausgereift sind. Und die Photovoltaik muss auch alle 25 Jahre neu gekauft werden zudem
 
umweltschädlich und heizt die Umgebung auf und bei hoher Sonneneinstrahlung wird weniger Strom
 
abgegeben und die Entsorgung der Komponenten die dazu gebraucht werden ist problematisch.
 
Meine Anlagen halten ca. 100 -200 Jahre. Nur wenig muss ausgetauscht werden !
 
 
Eric Hoyer
 
- 24.03.2022 -
 

Unten sind Berechnungsbeispiele für Interessenten angegeben.

 

 

Hier zeige ich mal auf was für eine Art von Feststoffspeicher in

 

Deutschland als super angeboten wird.

 

300MWh Stromspeicher! So simpel wie genial!

https://www.youtube.com/watch?v=7-afimbza6I

 

 Hier sind meine Kommentare dazu:

Hallo, wenn ich richtig gelesen habe wird ein heißer Föhn benutzt um die Steine zu erhitzen und diese wieder herauszuholen ebenfalls Luft...!

Ich brauch gar nicht weiter zu lesen was für ein Schwachsinn, denn Luft ist einer der schlechtesten Wärmeüberträger zu nutzen ist ein völliges

Versagen der Ing. und aller beteiligten! Am besten Sie kaufen meine Erfindungen und Verfahren ab dann haben sie was ordentliches und entwickeln

es für ihre Zwecke weiter! Hier der Text den ich erhalten habe ohne Info wer genau den geschickt hat.: "Als Heizquelle dient ein sehr leistungsstarker,

mächtiger Föhn, bzw. Wiederstandsheizung. Um den Speicher zu erhitzen, wird Heißluft erzeugt, welche die Steine auf bis zu 750°C erwärmt. Wird

Energie benötigt, bläst dieser Kaltluft in den Speicher, welche sich erhitzt und schließlich ihre Wärme an einen ..."

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Hallo an den Vortragenden, wenn es was Ehrliches zum Wohle der Mensch gibt, was Sie evtl. verfolgen und nicht was schon bekannt und mit vers.
 
Problemen behaftet ist- Man hat die Bündelung von natürlicher Energie Sonne, Wind, Wasser und eben die Speicherung nicht an nahen zentralen
 
Orten optimiert, sondern was Forschung als oft Teilergebnis veröffentlicht hat. Was teuer oder immer wieder gekauft werden muss - z. B. Photovoltaik etc.,
 
alle ca. 20 Jahre komplett neu usw. - Meine Bereiche der Sicherung von Energie ist mit überwiegend zentralen geeigneten Standorten eingebunden in die
 
Speicherung von z. B. Wind, Sonne und Wasserenergie. in dann meine Anwendungen und intelligenten Feststoffspeicher. Aber auch andere Formen und
 
Typen von Energieerzeugung aus natürlichen Energieträgern, die bis zu über 200 Jahre halten Umwelt verträglich, hoch nachhaltig und mit sehr vielen
 
Vorteilen behaftet, sogar Frieden und Nahrung wie keine anderen Erfindungen Verfahren etc. es könnten!! Wenn Sie nicht feige sind, dann machen Sie
 
einen Beitrag über meine Erfindungen die weit besser die globale Energiefrage lösen als viele Forschungen die gerne Positionen und Fördermittel haben
 
wollen. Entschuldigung Sie wenn ich feige schreibe, denn so ist die Welt auch in der Forschung, alles was gegen den Gewinn dieser Firmen Politik geht ist
 
kaputt zumachen, oder schlecht zu reden, ich habe nichts anderes in dieser Weise kennen gelernt, leider dies schon 40 Jahre. Eric Hoyer
 
Erfindungen-Verfahren.de  Leider habe ich nicht die Mittel solch einen Vortrag zu schaffen, zu finanzieren, die Frage stellt sich wer so was machen kann!?

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Hallo, da bin ich in guter Gesellschaft, denn eigene oder andere haben keine Einzelheiten wie Größe z. Rohre oder Festspeichergrößen etc. angegeben,
 
darum geht es nicht sondern wie und wo. Es geht darum gebündelte Standorte mit mehreren Energieerzeugern Sonne, Wasser, Wind, evtl. Geothermie etc.
 
zu bündeln die an einen Ort, Feststoffspeicher Energie die über ist zu speichern. Hier haben die Macher der Typen und Ideen vergessen, es werden tausende
 
von kleineren Speichern verbunden, wie bei Erich Hoyer. Z. B. in Städten, Dörfern, Häuser, die ergeben einen gewaltigen Speicher in der BRD, und in der Welt.
 
Die nahe Anbindung der Energieerzeuger und Feststoffspeicher an Städten und Dörfer, ergeben wesentliche Vorteile, weil Energie im Wechsel ausgetauscht,
 
geliefert werden kann. 10.000 kleinere und mittlere Anlagen an Flüssen und Bächen z. B. liefern ganz nah die Energie, die auch in Feststoffe gespeichert werden
 
kann! So ergeben z. B. 20.000 gebündelte Anlagen nach Typen von Eric Hoyer, die werden eine erst zu nehmende Energiegröße. Die weder bei Attentaten oder
 
einer Bombe nicht getroffen werden kann noch relevante Ausfälle können die gesamte Energie stören. Aber gigantische Anlagen z. B. Growian 1983-87, AKWs
 
sind überall zu finden. Kosten vorher Milliarden und nachher Milliarden, eigentlich ist die Energieversorgung von Deutschland ein Desaster !
 
Eric Hoyer Erfindungen-Verfahren.de Bitte keine unnützen Antworten mehr, danke.

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Hallo, in meinen Kommentaren sind meine Internet-Veröffentlichungen in blau angegeben. Bei meinen Systemen und Anwendungen geht es um sofortige oder

verzögerte Anwendungen. Also für die nächsten Tage, Wochen oder Monate. Also habe ich alles gelöst, besonders die Variante der gebündelten Standorte - die

wegen der Eigenwilligkeit der Macher auf dem Gebiet völlig versagt haben. Sonne, Wasser, Wind und evtl. Geothermie und eben meine intelligente Feststoff-Speicher.

Hier wird von tausenden kleineren und wenigen großen Anlagen ausgegangen. Immer schön an die nahe Anbindung denken, dies wollen aber die großen

Firmen nicht. Es fällt nicht immer alles aus, fehlt Sonne ist Wasser aktiv, usw. und gibt Energie ab. Es wird von allen z. B. 4 - 5 Energieerzeugern in einen

Feststoffspeicher gespeichert und Temperaturen gehalten ..! Wobei dann bei genügend Energie in der einen Stadt, Dorf in das Netz abgegeben werden könnte.

Da Heizenergie sehr viel Bedarf braucht, so kann auch mal aus dem Speicher was entnommen werden. Natürlich soll, wenn möglich, auch jedes Haus, Fabrik etc.

seinen Feststoffspeicher haben und andere entlasten! Dieser Beitrag geht überwiegend über meinen Solarenergieraum.com und Varianten. Wegen der nahen

Anbindung können die Speicher zu Speicher im Austausch Energie speichern, was bisher noch nicht angewendet wird. Also denken Sie mal weiter meine Herren,

wer das bessere System hat, Eric Hoyer oder andere?!! Eric Hoyer Erfindungen-Verfahren.de

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Feststoffspeicher nach Eric Hoyer ist eine Weltneuheit und führend. Da diese Speicherung von Energie die zu viel erzeugte Energie in Stein z. B. Basalt aus Homberg/Ohm,
 
Wertstoffe, Glas. Abbruch Material, Schrott, und alle erdenklichen und nahe liegenden Feststoffe als Zwischenspeicherung berücksichtigt. Diese Energie wird in meinen
 
Erfindungen und Anwendungen auf Metallkugeln übertragen und der Energie angepassten Größe verwendet die überwiegend der Energieform die erzeugt wird entspricht.
 
Da Feststoffe bis zu 5 mal schneller Wärme übertragen als z. B. Wasser ist die Speicherung und der Vorgang günstiger! Hinzu kommt, meine Typen von Feststoffspeicher
 
nutzen Metallkugeln und können so leichter die Wärme in den Feststoffspeicher ein und austragen! Diese Wärme wird in die Bereiche der entsprechenden Wärme im
 
Feststoffspeicher übertragen, hierzu ist die Steuerung thermisch automatisch einzurichten. Ich berücksichtige wenn irgend möglich Wärmewanderung nach oben in Feststoffen,
 
also dem Feststoffspeicher, daraus ergeben sich Bereiche die zu berücksichtigen sind und Vorteile bei der Speicherung erbringen! Durch die Bündelung von vers.
 
Energieerzeugern an ausgewählt günstigen Standorten, wo Sonne, Solarenergieraum, Wind, Wasser/Fließenergie und evtl. Geothermie/Erdwärme etc. genutzt werden
 
können, ist das Potenzial der zu bevorratenden Speicher-Energie hoch und kann bis zu sehr hohen Temperaturen z. B. bis 1.200 Grad, bis Monate lang gespeichert werden.
 
Diese Bündelung von vers. Energieerzeugern bringt wesentliche Vorteile an einem Ort, der z. B. auch in der nähe der Stadt oder Ort die Absicherung von Energie so
 
kostengünstig eingerichtet werden kann. Die Nutzung von Geothermie, Erdwärme könnte an diesen gebündelten Standorten hinzukommen, wenn diese günstig gefördert,
 
eingebunden werden kann. Mir geht es auch um nahe Anbindungen an Verbraucher, weil diese Form wesentliche Einsparungen z.B. des hohen Energieverbrauchs der
 
Heizenergie von Räumen etc. hat. Als Massenspeicher kann keine andere Speicherung so günstig genutzt werden als Feststoffspeicher z. B. Basalt, Stein etc.
 
Es geht nicht um besondere Bereiche, es geht um die Energieversorgung von Deutschland und global. Genau in diesem Bereich sind andere Stoffe viel zu teuer oder
 
nicht nachhaltig oder giftig, problematisch oder nur begrenzt vorrätig. Eric Hoyer - 17.03.2022 - Erfindungen-Verfahren.de

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Hallo, da bin ich in guter Gesellschaft, denn eigene oder andere haben keine Einzelheiten wie Größe z. Rohre oder Festspeichergrößen etc. angegeben, darum geht
 
es nicht sondern wie und wo. Es geht darum gebündelte Standorte mit mehreren Energieerzeugern Sonne, Wasser, Wind, evtl. Geothermie etc. zu bündeln die an
 
einen Ort, Feststoffspeicher Energie die über ist zu speichern. Hier haben die Macher der Typen und Ideen vergessen, es werden tausende von kleineren Speichern
 
verbunden, wie bei Erich Hoyer.
 
Z. B. in Städten, Dörfern, Häuser, die ergeben einen gewaltigen Speicher in der BRD, und in der Welt. Die nahe Anbindung der Energieerzeuger und Feststoffspeicher
 
an Städten und Dörfer, ergeben wesentliche Vorteile, weil Energie im Wechsel ausgetauscht, geliefert werden kann. 10.000 kleinere und mittlere Anlagen an Flüssen
 
und Bächen z. B. liefern ganz nah die Energie, die auch in Feststoffe gespeichert werden kann! So ergeben z. B. 20.000 gebündelte Anlagen nach Typen von Eric Hoyer,
 
die werden eine erst zu nehmende Energiegröße. Die weder bei Attentaten oder einer Bombe nicht getroffen werden kann noch relevante Ausfälle können die gesamte
 
Energie stören. Aber gigantische Anlagen z. B. Growian 1983-87, AKWs sind überall zu finden. Kosten vorher Milliarden und nachher Milliarden, eigentlich ist die
 
Energieversorgung von Deutschland ein Desaster !
 
Eric Hoyer Erfindungen-Verfahren.de
 
 
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Rechner zur Berechnung von Fließ­geschwindig­keit und Durch­fluss­menge an Gewässern

 

Dieser Rechner dient der Berechnung von mittlerer Fließ­geschwindig­keit und Durch­fluss­menge an Bächen und Flüssen bei bekannten Fließquerschnitts-Eigenschaften.

 

Alle Eingabe-Felder (weiß hinterlegt) sind bereits vorab ausgefüllt, um unmittelbar losrechnen zu können. Alle Werte können aber dem jeweiligen Bedarf entsprechend geändert werden.

Die berechneten Werte werden nach einem Klick auf "Berechnen" oder dem Drücken der Entertaste in den grün hinterlegten Feldern ausgegeben.

 

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Kategorie

 


kSt   Gefälle  %


Fließquerschnitt

bo m       h m
       

 

Querschnittsfläche
Benetzter Umfang m
Geschwindigkeit m/s
Durchfluss m³/s

 


Hintergrund zum Rechner

Die Berechnung erfolgt nach der Formel von Gauckler-Manning-Strickler.

Erläuterungen zum Strickler-Beiwert kST

Beim Strickler-Beiwert kST handelt es sich um einen sogenannten Rauigkeits­beiwert. Je größer dieser Rauigkeits­beiwert ist, umso glatter ist das Gerinnebett und umso

geringer ist der Wider­stand, welcher der Fließ­bewegung entgegen gesetzt wird. Dem­ent­sprechend nimmt die Fließ­ge­schwindigkeit mit steigendem Strickler-Beiwert zu.

 

Besonders glatt ist ein neu betoniertes Gerinnebett. Naturnahe Flüsse und Bäche sind dagegen durch eine höhere Rauigkeit charakterisiert, besonders wenn sie starken

Bewuchs und/oder große Steine aufweisen.

 

Im Rechner ist jeder Kategorie ein an­genommener Strickler-Beiwert zu­gewiesen, der nach Auswahl der Kategorie im Feld "kST" ausgegeben wird. Dieser Wert kann aber

auch selbst beliebig gewählt werden.

 

Erläuterungen zum Gefälle

Das Gefälle drückt das Verhältnis zwischen Höhen­unterschied und ent­sprechender Entfernung aus und wird üblicherweise in Prozent angegeben.

 

Werden zum Beispiel  auf 10 m Entfernung 10 cm Höhen­unterschied beobachtet, so berechnet sich das Gefälle wie folgt:

0.1 m / 10 m * 100 = 1 %

 

Das Gefälle stellt die Energie für die Fließbewegung des Wassers zur Verfügung. Entsprechend nimmt mit zunehmendem Gefälle auch die Fließ­geschwin­dig­keit zu.

Erläuterungen zum Fließ­quer­schnitt

Das Verhältnis von Quer­schnitts­fläche zu benetztem Umfang ist für die Größe der Fließ­geschwindigkeit ebenfalls maß­geblich.

 

Im Rechner lassen sich einfache Fließ­quer­schnitte auswählen und nach Angabe der geforderten Maße Quer­schnitts­fläche und Benetzter Umfang gleich mitberechnen.

 

Fehlt der gewünschte Fließ­querschnitt in der Auswahlliste, müssen nach Auswahl von "Benutzerdefiniert" die Quer­schnitts­fläche und der Benetzte Umfang selbst

angegeben werden um Fließ­geschwindigkeit und Durchfluss­menge berechnen zu können. Nachfolgend eine Skizze, die erklärt, was unter Benetztem Umfang zu

verstehen ist. Der Benetzte Umfang ist als blaue Linie dargestellt:

Erklärung benetzter Umfang eines Baches
 

Erläuterungen zur berechneten mittleren Fließ­geschwin­dig­keit und zur berechneten Durch­fluss­menge

Es handelt sich bei den berechneten Werten um Näherungs­werte. Ent­sprechend sind Abweichungen von der Realität möglich. Bei großer Wassertiefe dürften

die berechneten Werte eher zu hoch sein, besonders wenn gleichzeitig auch das Gefälle groß ist.

Andere Rechner

Verwandte Seite

>> Bäche in Wien

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Berechnung von Durchfluss­menge, Fließ­quer­schnitt und Fließ­geschwindigkeit

 

Dieser Rechner dient der Berechnung von Durchfluss­menge, Fließ­quer­schnitt und mittlerer Fließ­geschwindigkeit, wenn jeweils zwei dieser drei Parameter bekannt sind.

 

Bei der Berechnung sind Werte in 2 der 3 Textfelder einzugeben. Der dritte Wert lässt sich anschließend mit einem Klick auf "Berechnen" oder durch Drücken der Entertaste ermitteln.

 

Ist die Fließ­geschwindigkeit nicht bekannt, lassen sich mittlere Fließ­geschwindigkeit und Durchfluss­menge auch mittels dieses Rechners berechnen:

>> Rechner zur Berechnung von Fließ­geschwindigkeit und Durchfluss­menge bei  bekannten Querschnitts­eigenschaften

 

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Fließquerschnitt  m²
Fließgeschwindigkeit  m/s
Durchfluss  m³/s

 


 

 

 

Formel und Erläuterung der Formel

Der Durchfluss Q ist das Produkt aus Fließquerschnitt q und mittlerer Fließgeschwindigkeit v, beziehungsweise gilt:

Q = q*v

 

Das bedeutet, dass die Durchflussmenge umso größer ist, je größer der durchflossene Querschnitt ist und je größer die über diesen Querschnitt gemittelte Fließgeschwindigkeit.

 

Der Fließquerschnitt wird in Quadratmeter (m²) angegeben, die Fließgeschwindigkeit in Meter pro Sekunde (m/s), daraus ergibt sich die Einheit der Durchflussmenge in Kubikmeter pro Sekunde -

abgekürzt m³/s.

 

Beim Durchfluss handelt es sich um einen sogenannten Volumenstrom. Es geht also um das Volumen, das pro Zeiteinheit einen bestimmten Querschnitt passiert.

Mathematischer Hintergrund der Formel

Das Volumen V ist definiert als Grundfläche * Höhe, beziehungsweise in unserem Fall als Querschnittsfläche q * Länge x:

V=q*x

Der Volumenstrom (= Durchfluss Q) ist die erste Ableitung des Volumens V nach der Zeit t:

Q=V'=q*x'

Da der Querschnitt q an einer bestimmten Stelle konstant ist, bleibt q beim Differenzieren erhalten, x' wird auch als Geschwindigkeit v bezeichnet. Somit erhält man die oben angeführte Formel Q=q*v

Erläuterungen zur Fließgeschwindigkeit

Die Fließgeschwindigkeit lässt sich ermitteln, indem man die Zeit stoppt, welche auf der Wasseroberfläche treibende Gegenstände (zum Beispiel Blätter, Holzstecken) benötigen um eine bestimmte

Wegstrecke zurück zu legen.

 

Es gilt dabei Geschwindigkeit v = Westrecke s / benötigte Zeit t

 

Auf diese Weise lässt sich die maximale Fließgeschwindigkeit an der Wasseroberfläche abschätzen.

Die maximale Fließgeschwindigkeit insgesamt ist allerdings etwas größer als der so ermittelte Wert (Luftwiderstand an der Wasseroberfläche) und die mittlere Fließgeschwindigkeit deutlich

geringer (Reibungswiderstand an der Sohle und an den Seiten).

Andere Rechner

Verwandte Seite

 

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letzte Aktualisierung der Seite: November 2020

 

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Folgnder fremder Text ist nur als Beispiel von mir eingebracht worden, weil dies nicht meine Propeller
 
und andere Anlagenkonstruktionen beachtet. Es wird sogar ausgesagt es gibt noch keine passende Propeller etc.!
 
Ich halte diese Art der unten aufgezeigten Turbinen zu  Fließenergieübertragung  als nicht besonders geeeignet.
 
Eric Hoyer
 
- 13.04.2022 -
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
Prof. Dr.-Ing. Carsten Frager Energieertrag Flussturbinen
Energieertrag von
Flussturbinen
Abschätzung des Energieertrags von
Turbinen ohne Staustufen am Oberrhein,
der Weser, der Werra und der Unterelbe

Prof. Dr.-Ing. Carsten Frager

23. Januar 2014

2013-11-02-0.0
1
̈
Ubersicht
In diesem Beitrag wird der Energieertrag von Flussturbinen abgeschätzt. Flussturbinen arbeiten
ohne Staustufen in der Strömung der Flusse. Die Energieberechnung erfolgt an den Flussen
Oberrhein, Weser, Werra und Unterelbe.
Unter der Annahme von mittleren Fließgeschwindigkeiten und Werten zum Ausnutzungsgrad
von frei fahrenden Wasserturbinen wird der Energieertrag ermittelt.
Bei Einsatz von Flussturbinen mit einem Laufraddurchmesser D=2;5 m und im Mittel 33
Turbinen je km ergibt sich eine j̈ahrliche Gesamtenergie von 1,2 TWh. Dies sind mehr als
10% des in einer BMBF-Studie ermittelten Energiepotenzials der frei fließenden Strecken von
Fließgewassern in Deutschland mit einem Einzugsgebiet von mehr als 10 km²
.
Inhaltsverzeichnis
1
̈
Ubersicht
1
2 Einleitung
2
23. Januar 2014 Seite 1 von
8
 
 
Prof. Dr.-Ing. Carsten Fr
̈
ager Energieertrag Flussturbinen
3 Aufbau Flussturbinen
3
4 Leistung und Energie Flussturbinen
3
5 Energieertrag an deutschen Fl
̈
ussen
7
6 Zusammenfassung
8
2 Einleitung
F
̈
ur Deutschland werden in einer Studie des BMBF [
1
] die Wasserkraftpotenziale f
̈
ur fließende
Gew
̈
asser mit einem Einzugsgebiet gr
̈
oßer 10 km
2
dargestellt. Danach betr
̈
agt das gesamte
technisch nutzbare Potenzial etwa 33. . . 42 TWh pro Jahr. Hiervon werden zzt. ca. 21 TWh
genutzt. Vom Rest haben die frei fließenden Strecken ein Potenzial von 9,5. . . 12,0 TWh.
Durch Flussturbinen ohne Staustufen und Wasserf
̈
uhrung, k
̈
onnte ein Teil dieses Potenzials zur
Gewinnung elektrischer Energie genutzt werden.
Mit den Aussagen der Studie des BMBF [
1
] wurde durch die Hochschule Weserbergland (HSW)
eine Machbarkeitsstudie f
̈
ur Wasserkraftanlagen an der Leine durchgef
̈
uhrt [
3
]. Die Leine
weist
̈
uber weite Strecken nur geringe H
̈
ohendi
erenzen auf. Dadurch lassen sich Staustufen
nicht wirtschaftlich realisieren. Die Analyse zeigt, dass die kinetische Energie des Wassers ein
hohes Potenzial aufweist. Es steht alldings heute nicht die richtige Technik zur Nutzung zur
Verf
̈
ugung.
Die Energiegewinnung in Schwellen- und Entwicklungsl
̈
andern durch Flussturbinen wurde an
der Hochschule Hannover (HsH) am Beispiel von D
̈
orfern in Malaysia betrachtet [
4
]. F
̈
ur
das Dorf Sabah wurde die Versorgung mit elektrischer Leistung durch Dieselgeneratoren,
Windkraftanlagen, Fotovoltaik, Wellenkraftwerk und Flussturbine betrachtet. Das Dorf Sabah
steht dabei stellvertretend f
̈
ur D
̈
orfer mit 20. . . 30 H
̈
ausern ohne Anbindung an die
̈
o
entliche
Stromversorgung, die es in Malaysia aber auch in anderen Teilen Asiens und Afrikas in großer
Zahl gibt.
Vielfach sind in der N
̈
ahe der D
̈
orfer Fl
̈
usse zu finden, die ganzj
̈
ahrig Wasser f
̈
uhren. Die
Entfernungen sind wenige hundert m bis zu einigen km. Der Energiebedarf je Haus liegt bei
etwa 1000 kWh im Jahr (zum Vergleich: in Deutschland 1000. . . 2000 kWh je Person im Jahr).
Die Flussturbine zeichnet sich gegen
̈
uber den anderen Energiegewinnungsm
̈
oglichkeiten da-
durch aus, dass sie relativ g
̈
unstig zu installieren ist und ganzj
̈
ahrig zuverl
̈
assig elektrische Leis-
tung zur Verf
̈
ugung stellt. Dies gilt auch f
̈
ur die Nachtstunden. Dadurch kann auf aufw
̈
andige
Speicher verzichtet werden. Der heutige Bedarf eines Dorfes mit 20. . . 30 H
̈
ausern kann schon
durch eine Flussturbine gedeckt werden.
Vor diesem Hintergrund laufen Untersuchungen zur Nutzung der kinetischen Energie des
Wassers ohne Staustufen. So hat die Firma KSB eine Flussturbine entwickelt, die ohne weitere
bauliche Maßnahmen in Fließgew
̈
assern eingesetzt werden kann [
5
].
23. Januar 2014 Seite 2 von
8
 
 
Prof. Dr.-Ing. Carsten Fr
̈
ager Energieertrag Flussturbinen
3 Aufbau Flussturbinen
 
Die Firma KSB hat einen Protoypen einer Flussturbine entwickelt. Den prizipiellen Aufbau
zeigt Bild
1
. Das Wasser fließt durch den kegelf
̈
ormigen Einlaufrechen in die Einlaufd
̈
use.
Danach durchstr
̈
omt das Wasser den Propeller, so dass die kinetische Energie des Wassers in
mechanische Energie umgewandelt wird.
Im Di
usor wird die Wassergeschwingkeit abgesenkt, so dass eine zus
̈
atzliche Druckdi
erenz
in der Tubine entsteht.
Mit dem Propeller ist ein Generatorsystem verbunden, das die mechanische Leistung des Pro-
pellers in elektrische Leistung umwandelt. Die Generatorsysteme bestehen aus dem Generator,
der Leistungselektronik und der Regelung und Steuerung des Systems. Insbesondere der Insel-
betrieb der Flussturbinen zur autarken Versorgung kleiner Siedlungen in Entwicklungs- und
Schwellenl
̈
andern stellt hohe Anforderungen an die Steuerung und Regelung des Systems.
Abbildung 1:
Aufbau der Flusswasserturbine mit Schutzrechen, Einlaufd
̈
use und Austrittsdi
u-
sor (KSB 2010).
Die Abbildungen
2
und
3
zeigen einen ausgef
̈
uhrten Prototypen mit einem Laufraddurchmesser
von
D
=
2
;
0 m.
4 Leistung und Energie Flussturbinen
Die Flussturbine muss ihre Leistung aus der kinetischen Energie des Wassers nehmen. D.h.
die Fließgeschwindigkeit wird durch die Flussturbine herabgesetzt. Die kinetische Energie des
Wassers
E
kin
=
1
2
m

v
2
(1)
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8
 
 
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̈
ager Energieertrag Flussturbinen
Abbildung 2:
Axiale Flusswasserturbine mit Schutzrechen, Einlaufd
̈
use und Austrittsdi
usor
w
̈
ahrend der Installation im Fluss (KSB 2010).
Abbildung 3:
Propeller der Flusswasserturbine (KSB 2010).
f
̈
uhrt bei Str
̈
omung mit der Geschwindigkeit
v
durch einen Querschnitt
A
zur Leistung
P
Wasser
=
1
2
̇
m

v
2
(2)
mit dem Massenstrom
̇
m
=
A



v
(3)
wobei

die Dichte des Wassers ist (

=
1000 kg m
 
3
).
Dies ergibt die Leistung
P
Wasser
, die das Wasser mit der Geschwindigkeit
v
durch einen
Querschnitt
A
f
̈
uhrt, zu
P
Wasser
=
1
2

A



v
3
(4)
23. Januar 2014 Seite 4 von
8
 
 
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̈
ager Energieertrag Flussturbinen
Die Turbine kann dabei nur einen Teil der Energie aus dem Wasser nehmen, da das Wasser
zum Teil um die Turbine herum fließt. Zur Ber
̈
ucksichtigung dieses E
ekts hat Betz [
2
] einen
Ausnutzungsgrad f
̈
ur frei fahrende Turbinen ermittelt. Dieser ist in [
7
] f
̈
ur Flussturbinen zu
c
p
=
0
;
59 (5)
ermittelt worden.
F
̈
ur eine Turbine mit dem Durchmesser
D
ergibt dies die Turbinenleistung
P
Turb
=
1
2


4

D
2



v
3

c
p
(6)
Die Turbinenleistung
P
Turb
wird mit dem Wirkungsgrad der Turbine in mechanische Leistung
und mit dem Wirkungsgrad des Generatorsystems in elektrische Leistung gewandelt. Der
Gesamwirkungsgrad

ges
ber
̈
ucksichtigt alle Verlustanteile wie z.B.

Str
̈
omungsverluste in der Turbine und in der Wasserf
̈
uhrung

Reibungsverluste in der Lagerung

Reibungs- und Planschverluste im Getriebe

Stromw
̈
armeverluste und Ummagnetisierungsverluste im Generator

Schaltverluste und Stromw
̈
armeverluste im Umrichter

Stromw
̈
armeverluste in Filter und Zuleitungen

Leistungen f
̈
ur die Steuerung und
̈
Uberwachung der Anlage
Der Gesamtwirkungsgrad steigt mit der Leistung
P
. Hier wird der Gesamtwirkungsgrad durch
folgenden Zusammenhang abgesch
̈
atzt:

ges
=

m
 
k
v

P
bezug
P
Turb
!
k
e
(7)
mit

m
=
0
;
95
;
k
v
=
0
;
35
;
P
bezug
=
500 W
;
k
e
=
0
;
5
Das Diagramm
4
zeigt den Wirkungsgrad in Abh
̈
angigkeit von der Leistung.
Zusammen mit dem Wirkungsgrad

ges
erh
̈
alt man die elektrische Leistung
P
el
=

ges

P
Turb
(8)
=
0
B
B
B
B
B
@

m
 
k
v

P
bezug
P
Turb
!
k
e
1
C
C
C
C
C
A

1
2


4

D
2



v
3

c
p
(9)
Den Zusammenhang zeig Abb.
5
f
̈
ur die Turbinendurchmesser
D
=
1
;
5
=
2
;
0
=
2
;
5 m. Das Dia-
gramm zeigt deutlich, dass erst mit hohen Fließgeschwindigkeiten eine vern
̈
unftige Leistung zu
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̈
ager Energieertrag Flussturbinen
0
2
4
6
8
10
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Leistung
P
Turbine
in kW
Gesamtwirkungsgrad
η
ges
Abbildung 4:
Abh
̈
angigkeit des Wirkungsgrads

ges
von der Turbinenleistung
P
Turbine
nach
Gleichung (
7
)
erwarten ist. Zum einen w
̈
achst die Leistung mit
v
3
. Zum anderen steigt auch der Wirkungsgrad
mit der Leistung an.
Die Leistung ergibt zusammen mit der Jahresbetriebszeit
T
a
die Jahresenergiemenge
W
a
:
W
a
=
T
a

P
el
(10)
Tabelle
2
zeigt die Jahresenergiemenge f
̈
ur verschiedene Turbinendurchmesser und Fließge-
schwindigkeiten bei einer Jahresbetriebszeit von
T
a
=
6500 h.
Tabelle 1:
Jahresenergiemenge f
̈
ur verschieden Turbinendurchmesser
D
und Fließgeschwindig-
keiten
v
bei einer Jahresbetriebszeit von
T
a
=
6500 h
Fließgeschwindigkeit
v
in
m
s
1,25
1,5
2,0
Durchmesser
D
in m
Jahresenergie
W
a
in kWh
1,5
4664
8731
22467
2,0
9013
16469
41402
2,5
14759
26623
66060
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̈
ager Energieertrag Flussturbinen
0.5
1
1.5
2
2.5
0
5
10
15
20
25
30
35
Fließgeschwindigkeit
v
in m/s
elektrische Leistung
P
el
in kW
D
= 2,5 m
D
= 2,0 m
D
= 1,5 m
Abbildung 5:
elektrische Leistung
P
el
f
̈
ur die Turbinendurchmesser
D
=
1
;
5
=
2
;
0
=
2
;
5 m,

=
1000 kg m
 
3
in Abh
̈
angigkeit von der Fließgeschwindigkeit
v
nach Gleichung
(
9
)
5 Energieertrag an deutschen Fl
̈
ussen
Zur Ermittlung des Energieertrags wurden die mittleren Fließgeschwindigkeiten und L
̈
angen
der Weser, des Oberrheins, der Werra und der Unterelbe betrachtet. F
̈
ur die Berechnung werden
z
=
33 Turbinen je km Flussl
̈
ange angenommen.
Tabelle 2:
Jahresenergiemenge f
̈
ur Weser, Werra, Oberrhein und und Unterelbe bei verschie-
denen Turbinendurchmessern
D
bei einer Jahresbetriebszeit von
T
a
=
6500 h. Die
L
̈
angen und Fließgeschwindigkeiten sind unterschiedlichen Quellen [
6
] entnommen.
Weser
Unterelbe
Werra
Oberrhein
Summe
Flussl
̈
ange
l
in km
450
140
300
350
mittlere Fließgeschwindigkeit
v
in
m
s
1,25
1,4
1,5
2,0
Anzahl Turbinen
z
in km
 
1
33
33
33
33
Anzahl Turbinen
k
=
z

l
13636
4242
9091
10606
37575
Durchmesser
D
in m
Jahresenergie
W
a ges
in GWh
1,5
64
29
79
238
411
2,0
123
56
150
439
767
2,5
201
90
242
701
1234
23. Januar 2014 Seite 7 von
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̈
ager Energieertrag Flussturbinen
Dies ergibt f
̈
ur die Flussl
̈
ange
l
die Gesamtjahresenergie
W
a ges
=
l

z

W
a
(11)
Die Tabelle
2
zeigt die ermittelten Energien f
̈
ur die betrachteten Fl
̈
usse. Die L
̈
angen und
Fließgeschwindigkeiten sind unterschiedlichen Quellen [
6
] entnommen.
Bei Einsatz von Flussturbinen mit einem Laufraddurchmesser
D
=
2
;
5 m und im Mittel
z
=
33
Turbinen je km ergibt sich eine j
̈
ahrliche Gesamtenergie von 1,2 TWh. Dies sind mehr als 10%
des in einer BMBF-Studie [
1
] ermittelten Energiepotenzials der frei fließenden Strecken von
Fließgew
̈
assern in Deutschland mit einem Einzugsgebiet von mehr als 10 km
2
.
6 Zusammenfassung
F
̈
ur die Fl
̈
usse Weser, Werra, Oberrhein und Unterelbe werden die Jahresenergieertr
̈
age f
̈
ur
Flussturbinen ermittelt. Zur Berechnung werden vereinfachende Annahmen zur Ausnutzung
der kinetischen Energie und zu den Wirkungsgraden gemacht. Mit diesen Annahmen ergibt
sich eine Gesamtjahresenergie von 1,2 TWh f
̈
ur die genannten Fl
̈
usse. Dies sind mehr als
10% des in einer BMBF-Studie ermittelten Energiepotenzials der frei fließenden Strecken von
Fließgew
̈
assern in Deutschland.
Literatur
[1]
Potenzialermittlung f
̈
ur den Ausbau der Wasserkraftnutzung in Deutschland. BMBF
(2010)
[2]
Betz: Windenergie und ihre Ausnutzung durch Windm
̈
uhlen. Vandenhoeck und Ruprecht,
G
̈
ottingen (1926)
[3]
Projekt Machbarkeitsstudie zur Errichtung eines Wasserkraftwerkes im Auftrag der Stadt-
werke Neustadt a. Rbge. Projektleiter Prof. Kesting.
[4]
Mustafa, Bashirudin, Mohamad, Abdullah, Osman: Entwicklung einer Energiebox f
̈
ur
strukturschwache Regionen in Entwicklungs- und Schwellenl
̈
andern. Projektbericht der
Hochschule Hannover (2011)
[5]
Produktdarstellung Flussturbine KSB http:
//
www.ksb.com
/
ksb-
de
/
Produkte
Leistungen
/
Wassertechnik
/
Wasserkraft
/
40730
/
(2013)
[6]
Wasserschi
ahrtsverband WSV, ARD-Tagesschau, Wikipedia
[7]
Thiericke Ch., Surek D.: Entwicklung von Axialturbinen f
̈
ur dei Flussenergienutzung.
Zeitschrift f
̈
ur Nachwuchswissenschaftler 2 (2011)
23. Januar 2014 Seite 8 von
8