Regenwasserstrom

In meinem Beitrag zu Stromkosten senken habe ich nachgewiesen, wie sich mein Stromverbrauch auf monatlich ca. 50 kWh reduzieren ließ. Nun geht`s im nächsten Arbeitsschritt um die Frage, woher dieser Strom kommt. Folgendes geht mir hierzu durch den Kopf:

Regenwasserstrom:

Fo24Meine Wohnung liegt in einem Haus  mit einer zu entwässernden Dachfläche (Grundriß) von 8,92 * 10,90 = 97 qm und die jährlich hier anfallende Niederschlagsmenge wird mit 800mm angegeben, pro Quadratmeter also 800 Liter. Gesamt werden demnach von der Dachfläche jährlich 97 qm * 800 Ltr. = 77600 Ltr. = 77 cbm Wasser eingesammelt, die eigentlich in Zysternen gesammelt und verbraucht werden könnten, aber in unserer Gesellschaft ist es seltsamer Weise üblich, daß wir uns das selbe Regenwasser von den Stadtwerken, nunmehr kostenpflichtig anliefern lassen.

Dieses Regenwasser hat bis ins Kellergeschoß eine Fallhöhe von 8 m, wobei sich im Bereich der Dachgauben auch größere Fallhöhen ergeben, aber hier soll erst einmal mit dem niedrigsten Wert weiter gerechnet werden.

Es ist naheliegend, daß man die Lageenergie von 77 Tonnen Wasser in kinetische Energie umwandeln und zur Stromgewinnung nutzen könnte, wie es z.B. auch beim Walchenseekraftwerk gemacht wird. Die dazugehörigen Berechnungsformeln finden sich recht anschaulich auf der Webseite:  http://www.hubertklinkner.de/bbs/PDF/L4_Hydrodynamik.pdf , aus der ich hier auszugsweise zitiere:

Bernoulli

Bezogen auf meine Dachfläche ergibt sich eine theoretische, elektrische Leistung von:

Durchschnittliche Wassermenge: V = 77 cbm : (365 Tg * 24 h * 60 min * 60 sec) = 0,000002442 cbm/sec

P = 0,000002442 cbm/sec * 1000 kg/cbm * 10 N/kg * 8 m = 0,195 Nm/sec = 0,195 kW  = 195 Watt

PeltonturbineDiese elektrische Energie ließe sich z.B. mit langsam laufenden Peltonturbinen gewinnen, die auch problemlos in Regenfallrohre eingebaut werden können, um Batterieladestrom zur späteren Nutzung bereit zu stellen:

Beispielbilder     Bezugsquellen:    1    2    3    4

      Techn.Infos 1    2

 

Grau950px

Speicher

Um von der theoretischen zur praktischen Leistung zu kommen, sind natürlich noch die Reibungsverluste abzuziehen, aber wenn ich hier 50% ansetze, dann reichen die ca. noch verbleibenden 100 Watt Dauerstrom aus, um meinen gesamten Stromverbrauch zu decken.

Ideal wäre natürlich 365-tägiger Dauerregen, aber die dabei mit der Kohlestromerzeugung verbundene Dauerberieselung mit Schwefelsäure, hätte schon längst unsere Wälder zerstört. Da ist es natürlich besser, wenn es nur stoßweise regnet, sodaß wir unseren Exportgütern ihre CO2-Verschmutzung, durch thermisch bedingten Luftaustausch, beimischen können.

Tiefbrunnen5Es wird also ein Zwischenspeicher für 77 cbm Wasser gesucht, aber, da diese Wassermenge ja nicht an einem Tag, sondern über`s Jahr verteilt, runter kommt, reicht natürlich ein wesentlich kleineres Volumen. Nehme ich hier 20% , also 77 cbm * 0,2 = 15 cbm an, und als Platzbedarf für die Tragkonstruktion der Decke 50% an, dann berechnet sich die Dicke der in vorstehender Grafik angedeuteten Geschossdecke mit d =   15 cbm / (97 qm * 0,5) = 0,30 m = 30 cm. Da aber schon die Tragkonstruktion der Decke ca. 20 cm beträgt, müßte das Haus nur 10cm wachsen, und das benötigte Speichervolumen ließe sich realisieren, womit dann ein kontinuierlicher Ladestrom i.H.v. 100 W erzeugt werden kann.

Je nach Grundwasserstand läßt sich dieser Ladestrom noch vervielfachen, wenn man die Peltonturbine tiefer positioniert. In meinem Fall liegt z.B. der Grundwasserspiegel in 14 m Tiefe, d.h. das oben erwähnte hydrostatische Gefälle i.H.v. 8 m ließe sich um 13 m auf 21 m erhöhen. Statt 100 W kämen dann 262 Watt von der Turbine.

 

Stadtwasserstrom:

WasseruhrDer Wasserdruck, der von den Stadtwerken zur Verfügung gestellt wird, orientiert sich innerhalb einer Stadt, an den Häusern mit den meisten Stockwerken, z.b. 6 Stück. D.h. bei einem übereinander gelegenen 3 Parteienhaus ist der Wasserdruck viel zu hoch, sodaß man eine weitere Peltonturbine auch direkt hinter der Wasseruhr im Hausanschlussraum anflanschen könnte. Diese kann dann den überschüssigen Wasserdruck, der ja sowieso schon da ist, in Ladestrom verwandeln, d.h. jedes mal, wenn im Haus geduscht wird, die Waschmaschine läuft etc., kann diese Turbine weiteren Ladestrom liefern.

 

Wind, Photovoltaik:

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160 Watt – Rotor 117 cm

Kombiniert man vorstehendes noch mit kleinen Windgeneratoren oder einer Photovoltaikanlage, läßt sich der gesamte Stromverbrauch eines Hauses, in Verbindung mit den bereits angesprochenen Stromsparmaßnahmen, von diesem fast vollständig und auch emmissionsfrei selbst herstellen.

 

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Als Gegenargument zur Windkraft wird oftmals der Kehlbalken„Schlagschatten“ angeführt, aber diejenigen, die sich einer solchen Argumentation bedienen, sollten dann auch konsequenter Weise, z.B. den gesamten Güterverkehr abschaffen, denn der Schlagschatten eines vorbeifahrenden LKW`s ist ungleich größer, als der eines Windgenerators in 10 m Höhe mit ca. 117 cm Rotordurchmesser. Und der hiermit erzeugte Strom läßt sich auch oberhalb der Kehlbalkenlage dauerhaft, als Wasserkraft speichern, indem mit Windstrom unser Grundwasser einfach ins Dachgeschoss gepumpt wird, um es dann zu einem späteren Zeitpunkt, als Strom aus einer Peltonturbine, zu nutzen.

 

Schlussbemerkung:

Als Bauingenieur bin ich kein Fachmann aber ich denke, daß Architekten, Hydromechaniker und Physiker sinnvolle Lösungen erarbeiten können und ich bin auch überzeugt, daß Bürger in Wartestellung verharren, und konstruktive Lösungsvorschläge zum Weltklimagipfel umsetzen könnten, die in ihrer Auswirkung die Apellschlachten unserer Volksvertreter bei Weitem übertreffen werden, denn Bürger können zwar nicht so geschliffen reden wie Lobbyisten, aber sie können „Machen„.

bureaucracy-1016177_1920Zuvor müßte sich allerdings die Pharmaindustrie des Abgreifreflexes unserer Volksvertreter annehmen, denn diese haben z.B. bestimmt, daß die Krefelder Bürger kein Regenwasser ins Grundwasser einleiten dürfen. Stattdessen erfolgt der Zwangsanschluss am gebührenpflichtigen Regenwasserkanal, der danach dann das Regenwasser ebenfalls dem Grundwasser zuführt.

Es waren Bürger, die die energiesparende Techniken wie LED-Beleuchtung oder StromsparPC´s erfunden haben und es waren Bürger, die Microturbienen, Solartechnik und Windgeneratoren erfunden haben. Und diese Bürger sind auch bereit, die Inbetriebnahme dieser Techniken großflächig zu finanzieren, weil sie ihren Kindern einfach keine Klimakatastrophe hinterlassen wollen. Wenn aber eine sich selbst appanierende Verwaltung sie daran hindert, dann ist das eindeutig der Keil, der diese Bürger heute blockiert.

Der gerade erst in Krefeld abgewählte Oberbürgermeister Gregor Katstede sitzt nun im Aufsichtsrat der Stadtwerke, die eine 100%tige Tochter der Stadt Krefeld ist. Das allein ist nicht das Problem, aber die von Bürgermeistern zuvor hinter verschlossenen Türen und unter Ausschluss der Öffentlichkeit zur Bonifinanzierung erlassenen Verwaltungsvorschriften sind das Problem, denn sie zwingen den Bürger, auch zukünftig Atom- und Kohlestrom zu fressen. Der Bürger ist also durchaus bereit seinen Fußabdruck zu reduzieren, aber dann muss er auch zuvor von diesen unsäglichen Verwaltungsvorschriften befreit werden.

Bürger von Krefeld, wir sind immer noch der Souverän und wir sollten uns dringend am Rathausplatz treffen und miteinander reden                   …… macht was…… jetzt

 

ccby Dipl.Ing.Ulrich Stein       Bildlizenz

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