Herzlich willkommen beim Stiller Energy Converter!
Einleitung
Der StECon ist eine neuartige Wasserkraftmaschine, dessen Bewegungsablauf auf eine alte Entwicklungsgeschichte zurückgeht.
Die Überlegungen zur Entwicklung des StECon sind unter dem Begriff KompaktWasserRad (KWR) veröffentlicht, wozu ein Patent erteilt wurde. Da sich mit dem KWR nicht nur regenerative Energie aus Fließwasser gewinnen lässt, sondern auch Schub- und Antriebsenergie erzeugt werden kann, wurde es im nächsten Schritt als Stiller Energiewandler KompaktWasserrad (StEwaKorad) bezeichnet. Zur Vereinfachung der Namensgebung und für eine bessere Verständlichkeit im Englisch-sprachigen Raum wird es nun als Stiller Ernergy Converter (StECon) geführt.
Idee, Geschichte und Herleitung
Die ursprüngliche Überlegung war, regenerative Energie aus Fließwasser, etwa von Flüssen, zu gewinnen. Dabei dienen die klassischen Wasserräder als Vorbild. Betrachtet man ein unterschlächtiges Wasserrad mit 10 festen Schaufelrudern, so lässt sich dieses bis maximal zur Achse eintauchen, bevor die Schaufelruder, die oberhalb der Achse zurücklaufen, es abbremsen.
Nimmt man nun die fünf unteren Schaufelruder und ordnet diese um eine neue, eigene Achse an, so ergibt sich ein Bewegungsablauf, bei dem während der ersten Umdrehung die Vorderseiten der Schaufelruder und während der zweiten Umdrehung die Rückseiten der Schaufelruder angeströmt werden.
Die ersten Aufzeichnugnen zu einem vergleichbaren Bewegungszyklus wurden bereits als Wandgemälde in der "Han-Grabstätte" (25-220 n. Chr.) in China gefunden, also vor etwa 1700 Jahren.
In der Literatur wurde dieser Bewegugnsablauf von Robert Hooke im Jahre 1681 erwähnt und als Hooke's Windmill oder auch als Hooke's Feathering Wheel beschrieben. - Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts wurden Antriebssysteme entwickelt, von denen der Kirsten-Boeing Propeller, 1928, einer der bekanntesten ist.
Bei dem zuvor beschriebenen Bewegungsablauf werden die Schaufelruder in Fließrichtung um sich selbst gedreht, und zwar bei jeder Umdrehung des Rades genau um die Hälfte. Hierfür verfügt der StECon über ein eigens entwickeltes Planetengetriebe. Es besteht aus einem doppelten Planetengetriebe mit mehrfachem Zahneingriff und einem frei beweglichen Sonnenzahnrad. Hieraus resultiert die kompakte Bauweise.
Eigenschaften
- Spezifisches Planetengetriebe
- Gleichmäßiger Vor- und Rückwärtslauf
- Hohe Laufruhe, da alle Schaufelruder positive Kräfte und Momente bewirken
- Läuft vollkommen eingetaucht, unter Wasser
- Optimale Positionierung zur Strömung
- Höchste Manövrierfähigkeit auf engstem Raum
- Lässt sich in der Strömung anhalten
- Bremsen in Strömung möglich
- Leerlauf ohne Belastung läuft schneller als Strömung
- Gewinnung regenerativer Energie und Antriebssystem
- Hybridlösung abwechselnd zur Energiegewinnung und als Antriebssystem
- Bei Vergrößerung der Fläche Leistungszuwachs in dritter Potenz
- Ein- und zweiseitige Getriebe
- Mittiges Getriebe möglich
- Unterschiedliche Lagerungsformen, ein- und zweiseitig
- 3 bis 5 Schaufelruder
- Kompakte Bauweise
- Nur halb so hoch wie vergleichbares Wasserrad
- Leistung abhängig von Drehzahl und Fließgeschwindigkeit
- Optimierung der Schaufelruderprofile liefert 25% bis 30% Leistungssteigerung
- Optimierung Ventilation und Schluckvermögen
Antriebssystem und Hybridlösung
Aufgrund der Konstruktion des Planetengetriebes mit Stirnzahnrädern und der resultierenden Eigenschaft, gleichermaßen vor- wie rückwärts laufen zu können, handlet es sich beim StECon um einen Energiewandler. Er kann sowohl zur Gewinnung regenerativer Energie als auch zum Antrieb von Schiffen genutzt werden.
Der abwechselnde Einsatz zur Energiegewinngung und als Antriebssystem bildet die Hybridlösung. Ein erster Funktionsnachweis wurde bereits erbarcht.
Anwendungsmöglichkeiten
Die kompakte Bauweise zusammen mit seinen Eigenschaften erlauben dem StECon diverse Anwendungsmöglichkeiten, die noch nicht alle erschlossen sind.
- Gewinnung regenerativer Energie im Auslauf einer Kläranlage
- Gewinnung regenerativer Energie an einem Schiffsanleger
- Stromversorgung von Signalbojen
- Stromversorgung von ufernahen Einrichtungen, etwa Straßenbeleutungen, Signalanlagen
- Speicherung von Strom in Akkus
- Akku-Tankstellen entlang von Flüssen
- Einspeisung von Strom ins allgemeine Stromversorgungsnetz
Konsequenz
Den StECon kann man als ein gezähmtes Wasserrad bezeichnen, dem die widerspenstigen Kräfte genommen wurden.
Er läuft vollständig eingetaucht, unter Wasser.
Von der Presse wurde der StECon auch als das „Wasserrad der Zukunft“ bezeichnet.
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