Mit Wasserkraft Energie aus Flüssen gewinnen

(TRD/WID-en) – Für Strom aus Wasserkraft ist nicht unbedingt ein Staudamm nötig. Auch in weitaus kleinerem Maßstab kann Energie aus Flüssen gewonnen werden. Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC entwickelt dazu im Rahmen des Projekts „DEGREEN“ (Dielektrische Elastomergeneratoren für regenerative Energien) ein raffiniertes Kleinstwasserkraftwerk. Besonders dehnbare, hauchdünne Elastomerfolien aus Silikon machen den Unterschied zu bisherigem Material.

Der Generator wird in kleinen Flüssen und Bächen installiert und erzeugt dort Strom durch den Wechselzyklus aus Dehnung und Entspannung. Die beschichtete Folie kann mit einem Luftballon verglichen werden. Das Wasser dehnt die Folie mit ihrer leitfähigen Schicht, die dadurch mit einer elektrischen Spannung geladen wird. Anschließend wird das Elastomer wieder mechanisch entspannt und in den ursprünglichen Zustand gebracht. „In diesem Zustand ist jetzt eine höhere elektrische Energie aufgebracht, die wir über eine Schaltung quasi absaugen. Dieser Kreisprozess aus Spannung und Entspannung erfolgt einmal pro Sekunde“, erklärt der Projektleiter Dr. Bernhard Brunner. „Legen wir eine Spannung von 4.000 Volt an, können wir bei jeder Dehnung eine elektrische Leistung von 100 Milliwatt pro Folie erzeugen.“

Die automatische Dehnung findet statt, indem Wasser durch ein verengtes Rohr strömt. Der entstehende Luftunterdruck dehnt die Elastomerfolie. Der Unterdruck wird dann durch Öffnen eines Belüftungsventils ausgeglichen und die Folie wird wieder in den ungedehnten Zustand versetzt. Dieses Ventil öffnet und schließt sich selbsttätig ohne den Einfluss von Elektronik und Strom. Die Fraunhofer-Forscher haben gleich zwei Versionen des Minikraftwerks entwickelt: eine schwimmende und eine am Ufer montierte. Je Kraftwerk wollen die Forscher 100 Watt elektrische Leistung kontinuierlich erzeugen.

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