Strom-Boje

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Strom-Boje ist der Name eines schwimmenden Strömungskraftwerks. Es setzt die kinetische Energie eines frei fließenden, ungestauten Flusses in elektrische Energie um. Diese Boje ähnelt in ihrer Wirkungsweise einer Schiffmühle oder einem Schleppgenerator. Das Konzept wurde von Fritz Mondl patentiert und seither weiterentwickelt und durch die Aqua-Libre GmbH vertrieben.^[1][2]

Da die Strom-Boje eine Mindestwassertiefe von drei Metern und eine Fließgeschwindigkeit von rund zwei Metern pro Sekunde benötigt, eignet sie sich für den Einsatz in Europa in mittleren bis großen Alpenabflüssen wie Donau, Inn, Rhein, Rhone, Po oder Drau und Save.^[3] Sie können mit relativ geringem Eingriff in das Gewässer bis zu 100 kW Leistung rund um die Uhr erbringen.^[4]

Eigenschaften

Die Strom-Boje wird so im Fluss platziert, dass sie bei niedrigen bis hohen Mittelwasserständen leicht unterhalb der Wasseroberfläche schwimmt und von einer Ankerkette in der günstigsten Strömung gehalten wird. Die baulichen Maßnahmen im Fluss bestehen aus einem eingebohrten Ankerstab und der Energieabführung mittels Seekabel. Im Inneren der Boje befindet sich eine Turbine mit zwei oder drei Rotorblättern, welche durch einen selbstreinigenden Treibgutrechen vor Schwemmgut, Schwimmern und Booten geschützt ist. Hinter dem Rotor ist ein Diffusor angebracht, der den nutzbaren Querschnitt vergrößert und folglich die Strömung am Rotor durch Erzeugung eines Unterdrucks verstärkt. Durch mehrere vom österreichischen Umweltministerium vorgeschriebene fischökologische Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass Fische die Boje ohne zusätzliche bauliche Einrichtungen unbeeinträchtigt passieren können.

Bei hohen Wasserständen taucht die Strom-Boje von der Wasseroberfläche ab, so dass großes Treibgut darüber hinweg schwimmen kann.

Nach Angaben der Entwickler ist sie dadurch derzeit das einzige Strömungswasserkraftwerk, das ein großes Hochwasser unbeschadet und ohne Verklausung übersteht und das bei Hochwasserereignissen selbst dann noch Strom liefert, wenn klassische Laufwasserkraftwerke abgeschaltet werden müssen. Mit dreifach vergrößerter Querschnittsfläche am hinteren Ende des Diffusors besitzt eine 250-cm-Turbine eine installierte Leistung von 100 kW. Bei einer mittleren Fließgeschwindigkeit von 2,0 m/s ergeben sich 250 MWh im Jahr, das entspricht einer mittleren Leistung von ca. 30 kW. Die Länge der Boje beträgt 11 m die Breite maximal 5,2 m bei einer Masse von rund 7 t. Sie soll für einen Dauerbetrieb mit nur 10 Stunden Wartung pro Jahr und eine Lebensdauer von mindestens 175.000 Stunden (entspricht 20 Betriebsjahren) ausgelegt sein. Alle verwendeten Materialien – Stahl und PE seien vollständig recycelbar.

Behinderungen der Binnenschifffahrt sollen durch eine Platzierung der Strom-Bojen außerhalb der gekennzeichneten Schifffahrtsrinne verhindert werden.

Einsatz

(c) Wikimedia Commons/Karl Gruber, CC BY-SA 4.0

Seit 2015 gibt es Planungen, die Wachau in Österreich – ca. 25 km Fließstrecke und rund 50.000 Anwohnern energieautark zu machen, der Stromversorger EVN hat die Genehmigung eines ersten Strom-Bojen-Parks erhalten, die umfangreichen behördlichen Auflagen für mehrjährige Monitorings für Fischökologie und Flussmorphologie haben für Verzögerungen bei der Finanzierung des Projekts gesorgt.^[5]

In der Donau bei Kienstock besteht eine Versuchsanlage in der gemäß Hersteller mit vier verschiedenen Prototypen bereits etwa neun Betriebsjahre erreicht werden konnten.

Des Weiteren wird gegenwärtig (2019) ein Versuchsbetrieb am Rhein bei St. Goar unternommen.^[6]

Auszeichnungen

Im Jahr 2010 erhielt das Projekt den Österreichischen Klimaschutzpreis in der Kategorie Alltag & Ideen^[7] sowie den österreichischen Energy Globe Award.^[8] Bei der Verleihung des Energy Globe Awards wurde besonders hervorgehoben, dass die Strom-Boje mit minimalen Eingriffen in die Umwelt eingesetzt werden kann.^[9] Von Landeshauptmann Pröll wurde 2015 der österreichische Meilensteinpreis überreicht.

Weblinks

• Aqua Libre GmbH, Hersteller
• Potential für Kleinstwasserkraftwerke in Norddeutschland am Beispiel der Schiffsmühle und der Stromboje, FH Flensburg

Einzelnachweise

1. ↑ Patentanmeldung WO2005078276A1: Freistromturbinenanlage. Angemeldet am 28. Januar 2005, veröffentlicht am 25. August 2005, Erfinder: Fritz Mondl.‌
2. ↑ Patent EP3312412B1: Einlaufschaufeln. Angemeldet am 19. Oktober 2017, veröffentlicht am 28. August 2019, Erfinder: Fritz Mondl.‌
3. ↑ Detlef Stoller: Schwimmende Kleinkraftwerke erobern Donau und Rhein, auf: ingenieur.de vom 20. August 2014, abgerufen am 25. August 2014.
4. ↑ Potential für Kleinstwasserkraftwerke in Norddeutschland am Beispiel der Schiffsmühle und der Stromboje. Fachhochschule Flensburg. Abgerufen am 2. Dezember 2013, S. 18.
5. ↑ EVN Zukunftsprojekte, abgerufen am 29. Dezember 2019
6. ↑ "Schwimmender Schwarm von Strom-Bojen – Minikraftwerke im Rhein"auf Heise.de vom 19. Mai 2019, abgerufen am 29. Dezember 2019
7. ↑ Österreichischer Klimaschutzpreis 2010: Die Sieger stehen fest Aussendung vom 9. November 2010, abgerufen am 22. Dezember 2010.
8. ↑ Energy-Globe für Flussboje mit Generator, NÖN vom 29. November 2010, abgerufen am 22. Dezember 2010.
9. ↑ Projektbeschreibung von Energy Globe Award (Memento desOriginals vom 12. Dezember 2013 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.energyglobe.info