Es gibt viele Techniken, um Wasser von Verunreinigungen zu befreien. Im Bereich der Schwimmbäder und Aquarien haben sich dafür beispielsweise Sandfilter etabliert. Dabei presst eine Pumpe das zu reinigende Wasser durch einen mit Sand gefüllten Filter. Die Schmutzpartikel bleiben dabei im Sand hängen. Die dafür notwendigen Pumpen müssen so leistungsstark sein, dass der Widerstand die notwendige Menge Wasser in der entsprechenden Zeit überwindet. Neben dem hohen Stromverbrauch, der notwendigen Stromspannung und Stromstärke produzieren die Pumpen zudem Geräusche.

Schwerkraft statt Pumpe

Der Tüftler Markus Fürstenberg aus Daun (Rheinland-Pfalz) hat ein neues Verfahren entwickelt, dass diese Nachteile vermeiden soll. Vorbild dafür war die natürliche Reinigung von Wasser in der Natur: Dieses sickert durch unterschiedliche Erd- und Gesteinsschichten und füllt das Grundwasser auf. Allerdings dauert das Durchsickern lange. Zudem verursacht das Plätschern des durchgesickerten Wassers in ein darunter liegendes Becken Geräusche.

Um dieses Geräusch zu beseitigen, hat Fürstenberg den Sandfilter und das darunter liegende Becken mit einem Rohr verbunden. Dabei setzt ein Sogeffekt ein, der das Wasser sehr schnell durch den Sand saugt. Bei dem passiven „Schwerkraftfilter“ von Fürstenberg presst also nicht eine Pumpe das zu filternde Wasser durch den Sand, sondern die Schwerkraft saugt das Wasser durch den Filter. Die Pumpe wird nur benötigt, um das gereinigte Wasser an den gewünschten Ort zu befördern. Dabei muss die Pumpe nur so stark sein, dass der notwendige Höhenunterschied (Wassersäule) überwunden wird.

Je größer das Volumen des Schwerkraftfilters ist, desto größer kann der zu überwindende Widerstand des Filtermaterials sein. Die Leistung des Filters ist damit unabhängig von der Leistung der Pumpe. Eine einfache leistungsschwache 12-V-Pumpe ist ausreichend, die pro Stunde bis zu 12.000 l Wasser befördern kann.

Neben der Wasserreinigung ist auch ein System zur Stromproduktion möglich. In diesem Fall wird die konstant vorhandene Kraft nicht genutzt, um einen Filterwiderstand zu überwinden, sondern um einen oder mehrere Hubkolben zu betreiben. Da im Gegensatz zu herkömmlichen Turbinen nicht nur die Fallhöhe, sondern das Volumen des Sogtanks ausschlaggebend ist, sind deutlich geringe Höhenunterschiede ausreichend.

Statt durch die Generatoren Strom zu produzieren, können diese vermutlich auch als Motor zum Antrieb der Anlage in umgekehrter Richtung genutzt werden.

Gerade bei Pumpspeicherkraftwerken ist die Topografie von besonderer Bedeutung. Da im Gegensatz zu herkömmlichen Turbinen nicht nur die Fallhöhe, sondern das Volumen des Sogtanks ausschlaggebend ist, sind deutlich geringe Höhenunterschiede ausreichend. Die Vorteile der neuen Technologie: Sie benötigt eine deutlich geringere Fallhöhe. Darüber hinaus ist es auch denkbar, je nach Geschwindigkeit der Intervalle, dass auch Fische die Anlage passieren können.

Fürstenberg sucht jetzt nach Partnern, die Interesse an einer Zusammenarbeit haben und die neue Potenziale und neue Wege gehen möchten (Kontakt: mafue@arcor.de).