Pelton-Turbinen - Beitrag zu Gehäuseabströmung und Lufteintrag in das Unterwasser

Der voranschreitende Ausbau der erneuerbaren Energien stellt in zunehmendem Maße neue Anforderungen an das Energiemanagement. Zukünftig werden weitere Speicherkapazitäten zur Aufnahme der Überschussenergie aus den Wind- und Solaranlagen notwendig. Erweiterungen vorhandener Speicherkraftwerke wie auch Neubauten von Pumpspeicheranlagen spielen dahingehend eine zentrale Rolle. Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke mit Pelton-Turbinen (Freistrahlturbinen) sind grundsätzlich auf ein freies Abfließen des Wassers von den Turbinen angewiesen. Ist dies aus verschiedensten Gründen (Erweiterung einer Bestandsanlage, stark wechselnder Unterwasserspiegel etc.) nicht gewährleistet, kann die Anlage im temporären oder ständigen Gegendruckbetrieb gefahren werden. Für einen wirtschaftlichen Betrieb muss die für den Gegendruckbetrieb notwendige Luft über eine Rekuperationsstrecke im Unterwasserkanal so weit wie möglich im System gehalten werden. An Hand von Messungen an drei Großanlagen wurden Ergebnisse zum Entgasungsprozess im Unterwasser, zu Menge und Verteilungen der Luftblasen sowie deren Form und Größe veröffentlicht. Zusätzlich wurde der Effekt eines erhöhten Luftdruckes auf das Wasser- Luft-Gemisch untersucht, wie er beim Gegendruckbetrieb vorherrscht.

Die Prozesse des Lufteintrages durch das Herabfallen des Wassers von den Peltonbecher in seiner Form, Energie und Verteilung können an einem maßstabsgetreuen hydraulischen Modell - unter anderem wegen des Fehlens der Kenntnisse zur Skalierung der Turbulenz am Becheraustritt des Laufrades - nicht naturähnlich reproduziert werden. Aus diesem Grund wurde eine Anlagenmessung an einer 6-düsigen Pelton-Turbine mit vertikaler Welle durchgeführt, an welcher auch eine der drei Messungen zum Entgasungsprozess im Unterwasserkanal erfolgte.

 

 

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.

Zur Berücksichtigung globaler Klimafolgen bei der Zulassung von Abfallentsorgungsanlagen
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (9/2025)
Der Text untersucht, wie Klimafolgenprüfungen bei Deponien und Abfallanlagen rechtlich einzuordnen sind. Während das UVPG großräumige Klimaauswirkungen fordert, lehnt das BVerwG deren Prüfung im Immissionsschutzrecht ab. Daraus ergeben sich offene Fragen zur Zulassung und planerischen Abwägung von Deponien.

In-situ-Erhebung der Schädigung von Fischen beim Durchgang großer Kaplan-Turbinen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2025)
Schädigungen der heimischen Fischarten Aitel, Nase und Äsche bei der Turbinenpassage wurde mittels HI-Z-Tags an zwei mittelgroßen Laufkraftwerken untersucht. Bei juvenilen Fischen wurden Überlebensraten (48 h) zwischen 87 % und 94 % gefunden, bei den adulten Fischen zwischen 75 % und 90 %. Die geringeren Schädigungen am Murkraftwerk im Vergleich zum Draukraftwerk können plausibel durch eine geringere Zahl an Turbinenflügeln (vier statt fünf), eine geringere Fallhöhe und eine etwas langsamer laufende Turbine erklärt werden.

 

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