Die Erfindung betrifft eine Wasserkraftanlage zur Nutzung einer Wasserströmung sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Rota- tionsbewegung aus strömendem Wasser.

Die Energienutzung von Wasserströmungen mit geringen Fließ- geschwindigkeiten hat in jüngster Zeit an Bedeutung gewonnen, da sie für die zukünftige weltweite Energieversorgung in Zeiten steigender Energiekosten und knapp werdender Primärenergie- quellen ein erhebliches Potential darstellt. Bekannt ist eine Vielzahl innovativer Technologien, mittels welchen elektrische Energie aus aufgestauten oder frei fließenden Gewässern bezogen werden kann. Neben Flusskraftwerken, die auf dem klassischen Prinzip der Schiffs- oder Flussmühlen basieren, wurden in jüngster Zeit Wasserkraftanlagen entwickelt, die in Art einer Turbine mit einer Rotationsachse in Längsrichtung zur Was- serströmung in das Fließgewässer eingetaucht werden.

Viele dieser Wasserkraftanlagen weisen jedoch einen einge- schränkten Anwendungsbereich oder eine schlechte Energieef- fizienz auf. Die Skalierbarkeit an unterschiedliche Flussbreiten und Flusstiefen ist oftmals nicht gegeben. Ferner begrenzen Anforderungen wie Fischdurchgängigkeit, Robustheit, störende Sichtbarkeit der Anlage oberhalb der Wasseroberfläche, Funk- tionsfähigkeit bei Strömungsrichtungswechsel usw., den Ein- satzbereich vieler bekannter Wasserkraftanlagen.

Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung kann darin gesehen werden, eine Wasserkraftanlage zur Nutzung einer Wasserströmung zu schaffen, die ein breites Anwendungsspektrum hat und gleichzeitig eine hohe Energieeffizienz aufweist. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Erzeugung einer Rotationsbewegung aus einer Wasserströmung anzugeben, das die genannten Vorzüge ebenfalls ermöglicht.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Demnach kann eine erfindungsgemäße Wasserkraftanlage ein endloses Laufband aufweisen, an welchem eine Vielzahl von Schaufeln umklappbar angebracht ist. Das Laufband ist um we- nigstens zwei Umlenkstellen geführt, derart, dass zwei sich im Betrieb gegenläufig bewegende Schaufelreihen vorhanden sind. Dabei sind die Schaufeln wenigstens einer der beiden Schau- felreihen zur Richtung der Wasserströmung geneigt orientiert. An den Umlenkstellen erfolgt ein Umklappen der Schaufeln von einer ersten Schaufelstellung in eine zweite Schaufelstellung bzw. von der zweiten Schaufelstellung zurück in die erste Schaufel- stellung .

Durch die zwei sich in Betrieb gegenläufig bewegenden Schau- felreihen kann eine optimale Ausnutzung der Energie der Was- serströmung erzielt werden. Einerseits wird durch die mindestens zwei Schaufelreihen die kinetische Energie des Wassers auf eine „doppelte" Anzahl von Wirkflächen übertragen. Andererseits kann durch die zustromseitige (d.h. strömungseintrittsseitige) Schaufelreihe eine gezielte Umlenkung der Wasserströmung zur Wirkungsgradoptimierung auf die zweite Schaufelreihe vorge- nommen werden. Dadurch kann die Anlage auch bei kleinen

Fließgeschwindigkeiten mit hohem Wirkungsrad arbeiten.

Bauartbedingt ist die Anlage in ihrer Höhe und Breite weitgehend frei dimensionierbar, so dass sie für eine Vielzahl unter- schiedlichster Fließgewässer (Flüsse, Bäche, Kanäle, Gezei- tenströmungen usw.) zum Einsatz kommen kann. Aufgrund der unabhängigen Skalierbarkeit in Höhe und Breite lassen sich große Strömungsquerschnitte auch in flachen Gewässern ausnutzen, ohne dass Teile der Anlage über die Wasseroberfläche hinausragen müssen .

Das Umklappen der Schaufeln an den Umlenkstellen kann bei- spielsweise durch einen Führungsmechanismus bewerkstelligt werden, mittels welchem die Schaufeln geführt werden. Durch eine geeignete geometrische Auslegung des Führungsmechanismus kann erreicht werden, dass die Schaufeln selbsttätig - d.h. ohne zusätzliche Betätigung allein durch ihre vom Laufband bestimmte Bewegung - an den Umlenkstellen umgeklappt werden.

Der Führungsmechanismus kann benachbart der ersten Umlenkstelle ein Zurückklappen der Schaufeln entgegen der Laufrichtung des Laufbandes bewirken und benachbart der zweiten Umlenkstelle ein Vorklappen der Schaufeln in Laufrichtung des Laufbandes be- wirken .

Der Führungsmechanismus kann beispielsweise in Form einer umlaufenden Führung, insbesondere einer Kulissenführung oder einer Führungsschiene, ausgebildet sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Wasserkraftanlage kenn- zeichnet sich dadurch, dass die Schaufeln der zustromseitigen Schaufelreihe in einem Anstellwinkel von etwa 45° zur Was- serströmung orientiert sind. Dadurch wird die kinetische Energie der Wasserströmung mit maximaler Effizienz in eine Bewegung des Laufbandes umgesetzt. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Schaufeln der abstromseitigen (d.h. strömungsaus- trittsseitigen) Schaufelreihe in einem Winkel von etwa 90° gegenüber den Schaufeln der eintrittsseitigen Schaufelreihe orientiert sind. Dieser Anstellwinkel der Schaufeln der abstromseitigen Schaufelreihe bewirkt ebenfalls eine optimale Energieumsetzung, da die von den Schaufeln der zustromseitigen Schaufelreihe umgelenkte Wasserströmung nun im Wesentlichen mit vollem Schub (d.h. unter einem im wesentlichen rechten Winkel) auf die Schaufeln der abstromseitigen Schaufelreihe prallt.

Die Schaufeln können plattenförmig (d.h. eben) oder gekrümmt, insbesondere halbzylinderförmig, ausgebildet sein.

Das Laufband kann wenigstens zwei umlaufende Ketten aufweisen, welche um Kettenräder an den Umlenkstellen umgelenkt werden. An den umlaufenden Ketten können die Schaufeln umklappbar verankert sein .

Die Wasserkraftanlage kann einen Generator zur Stromerzeugung aufweisen, der von einer Bewegung des Laufbandes angetrieben wird. Beispielsweise kann eine Rotorwelle des Generators mit einer Welle einer Umlenkstelle drehgekoppelt sein. Es ist möglich, dass die Bewegung des Laufbandes getriebefrei auf die Rotorwelle des Generators übertragen wird.

Ein Verfahren zur Erzeugung einer Rotationsbewegung aus einer Wasserströmung kann das Anströmen eines endlosen Laufbandes umfassen, an welchem eine Vielzahl von Schaufeln umklappbar angebracht ist. Das Laufband ist um mindestens zwei Umlenkstellen geführt, derart, dass sich eine zustromseitige Schaufelreihe in eine quer zur Wasserströmung verlaufende Richtung bewegt und sich eine abstromseitige Schaufelreihe gegenläufig zur zustrom- seitigen Schaufelreihe bewegt. Dabei sind die Schaufeln we- nigstens einer der beiden Schaufelreihen zur Richtung der Wasserströmung geneigt orientiert, wobei an den Umlenkstellen ein Umklappen der Schaufeln von einer ersten Schaufelstellung in eine zweite Schaufelstellung bzw. von der zweiten Schaufel- stellung zurück in die erste Schaufelstellung erfolgt.

Das Verfahren ermöglicht eine hocheffiziente Ausnutzung der kinetischen Energie einer Wasserströmung, insbesondere bei kleinen Fließgeschwindigkeiten. Darüber hinaus ermöglichen die zwei Schaufelreihen in Verbindung mit dem Umklappprozess der Schaufeln an den Umlenkstellen ein Funktionieren der Anlage auch bei einem Wechsel der Wasserströmungsrichtung, d.h. bei Hin- und Rückströmung, wie sie beispielsweise von einer Gezeitenströmung (Tiden) erzeugt wird.

Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er- läutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder einander ähnliche Teile.

Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Ausführungs- beispiel einer Wasserkraftanlage.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Wasserkraftanlage der

Figur 1 bei offener Gehäusedeckenwand.

Figur 3 zeigt in beispielhafter Weise die Anbringung einer

Schaufel an dem Laufband sowie einen Führungsme- chanismus der Schaufel.

Figur 4 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie A-A in Figur

3.

Figur 5A zeigt in beispielhafter Weise zwei mögliche Sei- tenansichten einer Strömungsanlage zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit für die Wasserkraftanlage. Figur 5B zeigt ein Beispiel einer Strömungsanlage in Drauf- sicht .

In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Wasserkraftanlage 100 dargestellt. Die Wasserkraftanlage 100 ist dafür vorgesehen, in eine Wasserströmung eingetaucht zu werden. Der Pfeil W1 zeigt die Richtung der Wasserströmung, die auf die zustromseitige Seite (d.h. an der Strömungseintrittsseite) der Wasserkraftanlage 100 zufließt, während der Pfeil W2 die Wasserströmung zeigt, die die Wasserkraftanlage 100 abstrom- seitig (d.h. an der Strömungsaustrittsseite) verlässt.

Die (optionale) Spiegelsymmetrie der Anlage macht deutlich, dass die Wasserströmungen W1 und W2 auch entgegengesetzt gerichtet sein können, d.h. in diesem Fall würde der Pfeil bei W2 ent- gegengesetzt gerichtet sein und die zustromseitige Strö- mungsrichtung kennzeichnen, während der Pfeil W1 in Gegen- richtung die abstromseitige Strömungsrichtung kennzeichnen würde .

Die Wasserkraftanlage 100 enthält ein endloses Laufband 110, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise in Form von zwei parallel zueinander verlaufenden Ketten 110 realisiert sein kann. Das Laufband (hier z.B. in Form der zwei Ketten 110) wird an zwei Umlenkstellen 120, 130 umgelenkt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Umlenkung um jeweils 180° dar- gestellt. Der zustromseitige Abschnitt des Laufbandes und der abstromseitige Abschnitt des Laufbandes können sich somit in zwei gegenläufigen Linearbewegungen bewegen. Die (hier durch die zwei Ketten 110 verlaufende) Laufbandebene ist beispielsweise senkrecht zu der Richtung W1 der Wasserströmung orientiert. Die Umlenkstellen 120, 130 können beispielsweise durch Ket- tenräder 121, 131 realisiert sein, um welche jeweils eine Laufkette 110 kraftschlüssig gekoppelt umläuft.

Die Kettenräder 121, 131 der oberen Kette 110 können bei- spielsweise über eine Welle 122 bzw. 132 mit den jeweiligen unteren Kettenrädern 121 bzw. 131 drehfest gekoppelt sein.

Es wird darauf hingewiesen, dass baulich andere Realisie- rungsmöglichkeiten bestehen. Beispielsweise können anstelle der Ketten 110 auch Zahnriemen oder dergleichen und anstelle der Kettenräder 121, 131 auch Zahnriemenscheiben verwendet werden.

Die Drehachsen der Wellen 122, 132 erstrecken sich im We- sentlichen in Vertikalrichtung, d.h. im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Wasserströmung. Dies unterscheidet die Wasserkraftanlage 100 beispielsweise von Wassermühlen oder Turbinenanlagen, bei welchen die Drehachsen parallel zur Oberfläche der Wasserströmung (Wassermühle) bzw. parallel zur Wasserströmung (Turbinenanlage) orientiert sind.

An dem umlaufenden Laufband sind beispielsweise unter gleichen Abständen Schaufeln 150 angelenkt. Die Anbringung der Schaufeln 150 an dem Laufband ( z . B . Kette 110 oder Zahnriemen usw . ) erfolgt klappbar, d.h. die Schaufeln 150 können ihre Stellung relativ zu dem Laufband ändern.

Wie in den Figuren 1 und 2 ersichtlich, können die Schaufeln 150 der zustromseitigen Schaufelreihe (bei Pfeil W1) alle unter demselben Winkel a gegenüber dem Laufband in Laufrichtung (siehe Pfeil) orientiert sein, während die Schaufeln 150 auf der abstromseitigen Seite des Laufbandes ebenfalls alle unter demselben Winkel a' gegenüber dem Laufband in Laufrichtung (siehe Pfeil) orientiert sein können. An der Umlenkstelle 120 findet ein Zurückklappen der Schaufeln 150 von dem Winkela auf den Winkel a' statt, während an der Umlenkstelle 130 ein Vorwärtsklappen der Schaufeln 150 von dem Winkel a' in den Winkel a erfolgt.

Der Winkel a kann beispielsweise etwa 45° betragen, d.h. die Schaufeln 150 der zustromseitigen Schaufelreihe können im Wesentlichen unter 45° gegenüber der Wasserströmung W1 geneigt sein .

Der Winkel a' kann beispielsweise etwa 135° betragen, d.h. es kann ein Umklappen der Schaufeln 150 um beispielsweise etwa 90° an den Umlenkstellen 120 bzw. 130 stattfinden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Winkelangaben a = 45°, a' = 135° lediglich beispielhaft sind und z.B. in einem Bereich von ± 10 % oder ± 20 % oder mehr variiert werden können. Es ist auch nicht erforderlich, dass der Umklappvorgang ein Umklappen um 90° bewerkstelligt, hier können ebenfalls Abweichungen in der Größenordnung von beispielsweise bis zu 10° oder 20° oder mehr vorgesehen sein. Ferner muss auch keine Spiegelsymmetrie in Bezug auf die die Wellen 122, 132 verbindende Linie vorhanden sein. Beispielsweise ist es möglich, dass bei einem Winkel von a = 45° der Winkel a' beispielsweise lediglich 115° oder weniger oder auch nur etwa 90° beträgt.

Die Winkelstellun a der Schaufeln 150 bestimmt den Anstell- winkel zu der zustromseitigen Wasserströmung W1 (die übli- cherweise der Wasserströmung des Fließgewässers entspricht) und die Winkelstellung a' der Schaufeln 150 bestimmt den An- stellwinkel zu einer Wasserströmung innerhalb der Wasser- kraftanlage 100, die durch die zustromseitige Schaufelreihe 150 vorgegeben wird und auf die abstromseitige Schaufelreihe 150 einwirkt. Beträgt der Winkel a' beispielsweise nur 90° sind die Schaufeln 150 der abstromseitigen Schaufelreihe in Richtung der Wasserströmung W1 ausgerichtet. In diesem Fall sind also nur die Schaufeln 150 der zustromseitigen Schaufelreihe zur Richtung W1 der Wasserströmung geneigt orientiert, während die Schaufeln 150 der abstromseitigen Schaufelreihe parallel zur Wasserströmung W1 gestellt sind und dennoch aufgrund der Schräganströmung zur hydrokinetischen Energiegewinnung beitragen können.

Die Winkelstellung der Schaufeln 150 der zustromseitigen Schaufelreihe sowie die Winkelstellung der Schaufel 150 an der abstromseitigen Schaufelreihe können durch einen Führungsmecha- nismus 170 vorgegeben werden. Der Führungsmechanismus 170 hält die Schaufeln 150 in eine für die Energieaufnahme günstige oder optimale Stellung zueinander, wodurch die Anlage effektiv auch bei kleinen Fließgeschwindigkeiten arbeitet.

Der Führungsmechanismus 170 kann beispielsweise eine obere umlaufende Führung 171 und/oder eine gegebenenfalls formgleiche untere umlaufende Führung 172 aufweisen. Die obere umlaufende Führung 171 und/oder die untere umlaufende Führung 172 kann beispielsweise in Form einer Kulissenführung oder einer Füh- rungsschiene ausgebildet sein.

Die Schaufeln 150 können beispielsweise im laufbandfernen Bereich oder unmittelbar an ihrem äußeren Rand von dem Füh- rungsmechanismus 170 geführt werden.

Die Wasserkraftanlage 100 kann in einem Gehäuse 190 untergebracht sein. Das Gehäuse 190 kann zwei gegenüberliegende Seitenwände 191, 192 sowie eine Deckenwand 193 und eine Bodenwand 194 aufweisen. An der Seitenwand 192 kann eine in den Strömungs- bereich vorstehende Strömungsblende 195 in Form einer Ein- lassverkleinerung vorgesehen sein, die den Umklappvorgang der Schaufeln 150 im Bereich der Umlenkstelle 130 erleichtert. Der Führungsmechanismus 170 (d.h. beispielsweise die obere und/oder untere Kulissenführung oder Führungsschiene 171, 172) kann an der Deckenwand 193 und/oder der Bodenwand 194 angebracht sein.

Um die Vor- bzw. Rückklappbewegungen der Schaufeln 150 an den Umlenkstellen 130 bzw. 120 zu gewährleisten, ist der Füh- rungsmechanismus 170 im Bereich der Umlenkstelle 120 bei- spielsweise in Form eines teilkreisförmigen Segments geformt, während der Führungsmechanismus 170 im Bereich der Umlenkstelle 130 sich beispielsweise aus einem Einlauf-Kreissegment, in welchem der Schaufelwinkel von a' auf 90° gestellt wird, aus einem 180 ° -Kreissegment und aus einem Auslauf-Kreissegment , das spiegelbildlich zu dem Einlauf-Kreissegment ist und in welchem der Schaufelwinkel aufa gestellt wird, zusammensetzt. Dabei können die Einlauf- und Auslauf-Kreissegmente einen identischen Radius aufweisen, der größer als der Radius des 180 ° -Kreissegmen- tes ist.

Figur 3 zeigt beispielhaft eine Schaufel 150 der Höhe h und der Breite b. Die Schaufel 150 kann an einer Seite rotierbar an einer Stange 310 angebracht sein. Beispielsweise kann die Anbringung über zwei Klappscharniere 320 erfolgen, siehe auch Figur 4. Die Stange 310 kann Teil des Laufbandes sein, d.h. sie kann bei- spielsweise an ihren oberen und unteren Enden 311, 312 fest mit der oberen bzw. unteren Kette 110 verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Schaufeln 150 nicht an ihrer einen Seite, sondern in einem vom Rand beabstandeten Bereich, beispielsweise in ihrem mittleren Bereich, an dem Laufband angebracht sind. Der Führungsmechanismus 170 ist in dem in Figur 3 dargestellten Beispiel als Schienenführung ausgebildet. In diesem Fall kann die obere Führungsschiene 171 beispielsweise als Hohlprofil (z.B. Käfigschienenführung) realisiert sein, in welches ein Füh- rungsteil 151 der Schaufel 150 einsteht.

Beispielhafte Abmessungen der Wasserkraftanlage 100 sind b = 400 mm, h = 1000 mm, und B (Abstand zwischen den Wellen 122, 132) = 2000 mm. Beträgt der Radius der Kettenräder beispielsweise 100 mm ergibt sich eine Kettenlänge von z.B. 4628 mm. Die Schau- felanzahl n kann so gewählt werden, dass die projizierte Fläche quer zur Strömung gleich der Frontalfläche der gesamten Anlage 1000 ist. Bei dem genannten Dimensionierungsbeispiel ergibt sich in diesem Fall eine Schaufelpaaranzahl n = 11 (d.h. 2 Schaufeln 150 in den Umklappbereichen und jeweils 10 Schaufeln 150 in der zustromseitigen und abstromseitigen Schaufelreihe) .

Ein Generator 180 (in den Figuren lediglich schematisch dar- gestellt) kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 190 un- tergebracht sein und eine Rotorwelle 181 aufweisen, die bei- spielsweise mit einer Welle 122, 132 einer Umlenkstelle 120 bzw. 130 drehgekoppelt ist. Selbstverständlich kann die Wasser- kraftanlage 100 auch Generatoren an beiden Umlenkstellen 120, 130 oder an anderer Stelle aufweisen.

Das Gehäuse 190 kann aus Metall oder aus einem Kunststoff bestehen. Die Gehäusewanddicken können beispielsweise 1 cm oder mehr betragen.

Es ist eine Vielzahl von Abwandlungen der beschriebenen Aus- führungsbeispiele möglich. Beispielsweise kann der Führungs- mechanismus 170 nicht umlaufend, sondern beispielsweise nur im Bereich der Umlenkstellen 120, 130 vorgesehen sein. Die un- terschiedlichen Schaufelstellungen der beiden Schaufelreihen können in diesem Fall beispielsweise durch einen Verrastung im Bereich der Schaufelanlenkung (z.B. an den Klappscharnieren 320) herbeigeführt werden, die an den Umlenksellen 120, 130 selbsttätig gelöst und nach dem Klappvorgang wieder in Eingriff gebracht wird. Z.B. kann an jeder Schaufelanlenkung ein Rastanker vorgesehen sein, der eingangs der Umlenkstellen 120, 130 aus einer ersten Verrastung angehoben und nach dem Umklappvorgang ausgangs der Umlenkstellen 120, 130 wieder in eine zweite (andere) Verrastung abgesenkt wird. Auch bei einem umlaufenden Führungsmechanismus 170 kann ein solcher Rastmechanismus oder mitlaufender Anschlag vorgesehen sein. Es ist auch möglich, an den Umlenkstellen 120, 130 (oder auch gänzlich) auf einen Führungsmechanismus 170 zu verzichten und die Umklappvorgänge in anderer Weise, z.B. durch einen schneller als die Welle 132 drehenden Schaufelmitnehmer im Bereich der Umlenkstelle 130 und/oder einen langsamer als die Welle 122 drehenden Schau- felrücksteller im Bereich der Umlenkstelle 120 zu realisieren.

Die Wasserkraftanlage 100 ermöglicht die Erzeugung von elektrischem Strom aus Fließgewässern mit kleinen Fließge- schwindigkeiten. die Anlage 100 ist in Breite und Höhe frei dimensionierbar und somit optimal an unterschiedlichste Ein- satzumgebungen anpassbar. Durch die kleinen Umlaufgeschwin- digkeiten der Bauteile (Schaufeln 150) wird das Fischleben im Fließgewässer nicht beeinflusst und der Eingriff in die Natur minimal gehalten. Die Anlage erfordert keine Schwimmkörper und ist unanfällig gegen Oberflächentreibgut, da sie nicht über die Wasseroberfläche hinausragen muss. Durch ein Gitter im Zu- strombereich der Wasserkraftanlage 100 kann darüber hinaus ein Schutz vor Tieftreibgut sowie auch ein Schutz für Flusstiere vorgesehen sein. Ein weiterer Vorzug der Anlage 100 besteht darin, dass ein Aufstauen des Gewässers nicht erforderlich ist. Darüber hinaus kann die Anlage 100 für richtungswechselnde Strömungen, z.B. Gezeiten, ausgelegt sein.

Beschrieben wird ferner eine Strömungsanlage 500, siehe Figuren 5A und 5B. Diese kann beispielsweise der Wasserkraftanlage 100 (oder auch einer anderen Wasserkraftanlage) vorschaltbar sein und zur Erhöhung der Eintrittsgeschwindigkeit der Wasserströmung W1 in z.B. die Wasserkraftanlage 100 vorgesehen sein.

Die Strömungsanlage 500 kann identisch wie die Wasserkraftanlage 100 aufgebaut sein, jedoch weist sie ortsfeste (d.h. blockierte bzw. nicht umlaufende) Schaufeln 150 auf, siehe die Draufsicht in Figur 5B (bei entfernter Gehäusedeckenwand) . Insofern be- nötigt die Strömungsanlage 500 kein Laufband, keine Umlenk- stellen und auch keinen Führungsmechanismus. Die Schaufeln 150 der beiden Schaufelreihen können beispielsweise fest an der Deckenwand 593 (entspricht der Deckenwand 193) und der Bodenwand 594 (entsprich der Bodenwand 194) des Gehäuses 590 (entspricht dem Gehäuse 190) verankert sein.

Insofern umfasst die Strömungsanlage 500 eine zustromseitige Reihe erster Schaufeln 150 und eine abstromseitige Reihe zweiter Schaufeln 150, wobei die Schaufeln 150 wenigstens einer der beiden Schaufelreihen (insbesondere beider Schaufelreihen) zur Richtung der Wasserströmung geneigt orientiert sind, siehe Figur 5B. Die Schaufeln 150 der zustromseitige Reihe erster Schaufeln bzw. die Schaufeln 150 der abstromseitigen Reihe zweiter Schaufeln können jeweils parallel zueinander verlaufen, siehe die Figuren 1 und 2. Zu weiteren Merkmalen der Strömungsanlage 500, insbesondere in Hinblick auf die Stellungen der Schaufeln 150 und die Dimensionierung der Anlage usw., wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obige Beschreibung verwiesen. Durch die zweimalige Umlenkung der Wasserströmung wird der hydrostatische Druck in der Strömungsanlage 500 erhöht, so dass die Austrittsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der

Bernoulli-Gleichung - infolge der Laufwegsverlängerung der Strömung in der Strömungsanlage 500 gegenüber der Strömung außerhalb der Strömungsanlage 500 - beispielsweise verdoppelt (Geschwindigkeit (W2 ' ) = 1,96 Geschwindigkeit (W1')) wird.

Ferner kann der Querschnitt des Strömungsstrahles der Strö- mungsanlage 500 beim Austritt beispielsweise zweimal kleiner als der Querschnitt des Strömungsstrahles beim Eintritt sein. Dieser Austrittsströmungsstrahl W2 ' ist der Eintrittsströmungsstrahl Wl für die angehängte stromproduzierende Anlage (d.h. die Wasserkraftanlage 100). Um Wirbelverluste zu vermindern, re- duziert man diesen Eintrittsquerschnitt also beispielsweise um die Hälfte, wie dies in den Figuren 5A (jeweils z.B. Reduzierung der Eintrittshöhe von 1770 mm auf eine Austrittshöhe von 1000 mm) und 5B (z.B. Reduzierung der Eintrittsbreite von 3060 mm auf eine Austrittsbreite von 2660 mm) beispielshaft dargestellt ist. Durch die (um z.B. 400 mm) reduzierte Austrittsbreite der Strömungsanlage 500 kann erreicht werden, dass die in den Strömungsbereich vorstehende Strömungsblende 195 (Einlass- verkleinerung) der Wasserkraftanlage 100 nicht angeströmt wird (die Wasserkraftanlage 100 hat z.B. dieselben Gehäu- se-Querschnittsabmessungen (Höhe: 1770 mm, Breite: 3060 mm) wie der Eintrittsquerschnitt der Strömungsanlage 500).

Es kann also eine Verdoppelung (oder allgemein Erhöhung) der Austrittsgeschwindigkeit aus der Strömungsanlage 500 durch eine entsprechende Verkleinerung des Austrittsquerschnitts der Strömungsanlage 500 (Kontinuitätsgleichung) erreicht werden, siehe z.B. die beiden Ausführungsbeispiele der Figur 5A, in welchen die Deckenwand 593 und/oder die Bodenwand 594 des Gehäuses 590 geneigt sind, um den Strömungsquerschnitt beim Durchfließen zu verengen. Ferner können sich auch eine oder beide Seitenwände 591 (entspricht Seitenwand 191 der Wasserkraftanlage 100) bzw. 592 (entspricht Seitenwand 192 der Wasserkraftanlage 100) verengen. Dadurch kann die Austrittsgeschwindigkeit aufgrund der Bernoulli- und der Kontinuitätsgleichung bei- spielsweise bis auf das 3,8-fache erhöht werden. Bei dieser Bauweise kann die Anlage schon bei Fließgeschwindigkeiten ab 0,5 m/s und demnach an sehr vielen Flussorten und insbesondere an vielen Orten mit kleinen Strömungsgeschwindigkeiten (bei- spielsweise Gezeitenströmungen) effektiv eingesetzt werden

Die Strömungsanlage 500 kann bei Bedarf und/oder bei Platzmangel und/oder bei sehr kleinen Fließgeschwindigkeiten der Wasser- kraftanlage 100 vorangestellt werden, um deren Wirkungsgrad zu erhöhen. Sie ermöglicht eine Erhöhung und insbesondere Ver- vielfachung der Anströmgeschwindigkeit für die Wasserkraft- anlage 100 und vergrößert damit auch den Einsatzbereich der Wasserkraftanlage 100 in Bezug auf ökologische Verträglichkeit, Fließgewässerformen und -arten sowie andere Aspekte.

Die folgenden Beispiele betreffen weitere Aspekte der Offen- barung dieses Textes:

Beispiel 1 ist eine Wasserkraftanlage zur Nutzung einer Was- serströmung, die aufweist: ein endloses Laufband, an welchem eine Vielzahl von Schaufeln umklappbar angebracht ist, wobei das Laufband um mindestens zwei Umlenkstellen geführt ist, derart, dass zwei sich im Betrieb gegenläufig bewegende Schaufelreihen vorhanden sind, wobei die Schaufeln wenigstens einer der beiden Schaufelreihen (insbesondere beider Schaufelreihen) zur

Richtung der Wasserströmung geneigt orientiert sind, wobei an den Umlenkstellen ein Umklappen der Schaufeln von einer ersten Schaufelstellung in eine zweite Schaufelstellung bzw. von der zweiten Schaufelstellung zurück in die erste Schaufelstellung erfolgt .

In Beispiel 2 kann der Gegenstand des Beispiels 1 optional enthalten, wobei das Umklappen der Schaufeln an den Umlenkstellen durch einen Führungsmechanismus bewerkstelligt wird, mittels welchem die Schaufeln geführt werden.

In Beispiel 3 kann der Gegenstand des Beispiels 2 optional enthalten, wobei der Führungsmechanismus benachbart der ersten Umlenkstelle ein Zurückklappen der Schaufeln entgegen der Laufrichtung des Laufbandes bewirkt und der Führungsmechanismus benachbart der zweiten Umlenkstelle ein Vorklappen der Schaufeln in Laufrichtung des Laufbandes bewirkt.

In Beispiel 4 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele optional enthalten, wobei der Füh- rungsmechanismus in Form einer umlaufenden Führung, insbesondere einer Kulissenführung oder einer Führungsschiene, ausgebildet ist .

In Beispiel 5 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele optional enthalten, wobei die Schaufeln der zustromseitigen Schaufelreihe in einem Anstellwinkel von etwa 45° zur Wasserströmung orientiert sind und/oder die Schaufeln der abstromseitigen Schaufelreihe in einem Winkel von etwa 90° gegenüber den Schaufeln der zustromseitigen Schau- felreihe orientiert sind.

In Beispiel 6 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele optional enthalten, wobei die Schaufeln plattenförmig oder gekrümmt, insbesondere halbzylinderförmig ausgebildet sind.

In Beispiel 7 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele optional enthalten, wobei das Laufband wenigstens zwei umlaufende Ketten aufweist, welche um Ket- tenräder an den Umlenkstellen umgelenkt werden.

In Beispiel 8 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der vorhergehenden Beispiele optional ferner einen Generator zur Stromerzeugung, der von einer Bewegung des Laufbands angetrieben wird, aufweisen.

In Beispiel 9 kann der Gegenstand des Beispiels 8 optional enthalten, wobei eine Rotorwelle des Generators mit einer Welle einer Umlenkstelle drehgekoppelt ist.

Beispiel 10 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Rotations- bewegung aus einer Wasserströmung, umfassend: Anströmen eines endlosen Laufbands, an welchem eine Vielzahl von Schaufeln umklappbar angebracht ist, von der Wasserströmung, wobei das Laufband um mindestens zwei Umlenkstellen geführt ist, derart, dass sich eine zustromseitige Schaufelreihe in eine quer zur Wasserströmung verlaufende Richtung bewegt und sich eine abstromseitige Schaufelreihe gegenläufig zur zustromseitigen Schaufelreihe bewegt, wobei die Schaufeln wenigstens einer der beiden Schaufelreihen (insbesondere beider Schaufelreihen) zur Richtung der Wasserströmung geneigt orientiert sind und an den Umlenkstellen ein Umklappen der Schaufeln von einer ersten Schaufelstellung in eine zweite Schaufelstellung bzw. von der zweiten Schaufelstellung zurück in die erste Schaufelstellung erfolgt; und Umsetzen der Laufbandbewegung in eine Rotati- onsbewegung . In Beispiel 11 kann der Gegenstand des Beispiels 10 optional enthalten, wobei die Rotationsbewegung zur Erzeugung

elektrischen Stroms beispielsweise mittels eines Generators genutzt wird.

Beispiel 12 ist eine Strömungsanlage, die aufweist: eine zu- stromseitige Reihe erster Schaufeln und eine abstromseitige Reihe zweiter Schaufeln, wobei die Schaufeln wenigstens einer der beiden Schaufelreihen (insbesondere beider Schaufelreihen) zur Richtung der Wasserströmung W1 geneigt orientiert sind.

Beispiel 13 ist eine Hintereinanderschaltung einer Strö- mungsanlage des Beispiels 12 und einer Wasserkraftanlage eines der Beispiele 1 bis 9.

In Beispiel 14 kann der Gegenstand des Beispiels 13 optional enthalten, wobei die ersten und zweiten Schaufeln der Strö- mungsanlage ortsfest sind.

In Beispiel 15 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Beispiele 13 und 14 optional enthalten, wobei ein Strömungs- austrittsquerschnitt der Strömungsanlage kleiner als ein Strömungseintrittsquerschnitt der Strömungsanlage ist.