Ein Mini-Wasserkraftwerk ist eine Anlage, die mit hydraulischer Energie Strom erzeugt. Sie zeichnen sich durch eine reduzierte installierte Leistung aus. Seine geringe Größe impliziert die Verwendung von Strukturen, die viel kleiner sind als ein normaler Damm.
Diese Mini-Wasserkraftwerke sind dank des geringeren Wasservolumens im Becken sicherer und haben auch eine geringere Umweltbelastung und Landschaft.
Es gibt keine weltweit akzeptierte Grenze, für die ein Wasserkraftwerk als Mini-Wasserkraftwerk definiert ist. Nach Angaben der ESHA (European Association of Small Hydroelectric Power Plant) entspricht diese Grenze 10 MW installierter Leistung.
Das Mini-Wasserkraftwerk weist im Vergleich zu großen Wasserkraftwerken einige Besonderheiten sowie die Vorteile der Nutzung erneuerbarer Energien auf.
- Begrenzte Investitionen: Der Bau eines solchen Systems erfolgt in der Regel in fließenden Gewässern, in denen keine besonders teuren Arbeiten (z. B. große Staudämme) errichtet werden müssen. Dies ermöglicht einen schnellen Return on Investment.
- Es ermöglicht eine Verbesserung der hydrogeologischen Bedingungen des Territoriums;
- Trägt zur Reduzierung des Treibhauseffekts bei und profitiert daher von Umweltzertifikaten für die Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen
Wie bei jedem Wasserkraftwerk erfordert der Bau eines kleinen Wasserkraftwerks natürlich eine entsprechende Machbarkeitsstudie.
Wie funktioniert ein Mini-Wasserkraftwerk?
Ziel eines Kleinwasserkraftwerks ist es, die hydraulische Energie zu nutzen; wandeln die potentielle Energie eines Wasserfalls mittels einer Turbine in mechanische Energie um. Dann in Elektrizität durch einen elektrischen Generator.
Die installierte Leistung der Anlage hängt von der Strömung des turbinierten Wassers und der Höhe des Sturzes ab.
Die kleinen Flusswasserkraftwerke sind auf dem Flussbett gebaut und mit Kaplan- Düsenturbinen ausgestattet .
Die einzigartige Leistung jeder Turbine kann bis zu 50 MW erreichen.
Grundsätzlich arbeiten Düsenturbinen effizient mit Wassermengen, die über einen sehr großen Bereich variieren, und eignen sich daher für Flüsse und Kanäle mit konstantem Wasserabfluss.
Eine weitere Variante der Kaplan-Turbinen, die in kleinen Wasserkraftwerken weit verbreitet sind, sind die Bulb-Turbinen : doppelt geregelte Kaplan-Turbinen, bei denen Turbine und Generator in einem einzigen Gehäuse namens "Bulb" integriert sind.
Dieser Konstruktionsumstand erhöht den Wirkungsgrad der Wasserkraftanlage erheblich. Innovativ ist auch die Technologie für den Bau eines kanalartigen Wasserkraftwerks mit der " Mobile Glühbirnen-Turbine " .
Vortex-Hydraulikkraftwerk
Diese Art von Hydraulikkraftwerk wurde in Österreich entwickelt. Es hat ein immenses Potenzial und erfordert wenig Technik, benötigt keine große Steigung, um zu funktionieren. Ein Wasserversorgungskanal von einem Fluss zu einem Einzugsgebiet ermöglicht die Produktion von 80 bis 130 MWh pro Jahr. Die Produktion hängt von der Wassermenge und der Tiefe des Beckens ab.
Der Rotor arbeitet mit Strom und Schwerkraft und treibt einen Generator an, der Strom erzeugt.
Ein hydraulisches Wirbelhydraulikkraftwerk kann aus einer Fallhöhe von 0,7 Metern und einer durchschnittlichen Wassermenge von 1000 Litern pro Sekunde betrieben werden.
Diese Technologie ist für Fische praktisch sicher, da sie das kleine Wasserkraftwerk sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts sicher passieren können.
Vor- und Nachteile von Mini-Hydraulikkraftwerken
Kleine Wasserkraftwerke können mit fließendem Wasser, Trinkwasserleitungen, Dammwänden und einigen Bewässerungskanälen im Bewässerungssystem gebaut werden. Sie sind für entfernte Verbraucher geeignet und passen sich gut an die Umwelt an, ohne das ökologische Gleichgewicht zu stören. Darüber hinaus sind sie relativ einfach an das Stromnetz anzuschließen. Das Merkmal dieser Art innovativer Wasserkraftsysteme ist, dass sie auch das Wasser belüften.
Nachteilig ist die starke Abhängigkeit vom Regen, da bei den Anlagen von Kleinwasserkraftwerken in der Regel keine Ausgleichszahlungen vorgesehen sind. Infolgedessen weisen sie eine geringe Abwassernutzungsrate auf (bis zu 60%). Last but not least muss Ihre Energieerzeugung den Bewässerungs- oder Wasserversorgungsplan erfüllen, wenn sie auf solchen Systemen aufgebaut ist.