Regenerative Energie
Das Oberharzer Wasserregal-Weltkulturerbe - Das bedeutendste vorindustrielle Energieversorgungssystem der Welt
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2011)
Die UNESCO hat im Sommer 2010 die historische Oberharzer Wasserwirtschaft als Weltkulturerbe anerkannt. Diese Anerkennung erfolgte als Erweiterung der bestehenden Welterbestätte Erzbergwerk Rammelsberg und Altstadt von Goslar und bescheinigt dem Oberharz, ein Kulturdenkmal von weltweiter Einzigartigkeit und internationaler Bedeutung zu beheimaten. Mit dieser Anerkennung wurden erstmals Bauwerke des historischen Wasserbaus in Deutschland in die Liste der Welterbestätten eingetragen.
Wasserkraftnutzung in Hessen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2011)
Im Auftrag der hessischen Umweltverwaltung wurde eine standortbezogene Analyse der Wasserkraftnutzung in Hessen durchgeführt. Diese beinhaltet Untersuchungen sowohl zur energetischen Leistungsfähigkeit im Ist-Zustand als auch verschiedene Variantenbetrachtungen. Darüber hinaus werden Informationen zur Beeinflussung der gewässermorphologischen Situation durch die jeweiligen Wasserkraftanlagen zusammengestellt.
Optimierung der Auffindbarkeit von Fischaufstiegsanlagen
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Ein wichtiges Kriterium für die Funktionstüchtigkeit von Fischaufstiegsanlagen ist deren Auffindbarkeit durch aufwanderungswillige Fische und Benthosorganismen. Wenn sich in der Praxis die in dieser Hinsicht optimale Lösung aufgrund örtlicher Restriktionen nicht verwirklichen lässt, können Hilfsmittel, wie Lockstromleitungen, Lockstrompumpen oder eine sinnvoll positionierte Einschwimmsperre, die Funktionalität von Fischaufstiegen verbessern.
Messsystem zur Detektierung und Quantifizierung von Geschiebetrieb
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Geschiebetrieb tritt insbesondere in küstenfernen Fließgewässern mit grobem Sediment sowie hauptsächlich während Hochwasserereignissen auf und verursacht in den Zulaufkanälen von vielen Wasserkraftanlagen Ablagerungen. Um dies zu vermeiden, werden viele Wasserkraftanlagen prophylaktisch bei Hochwasser abgestellt oder die Ablagerungen müssen nach dem Hochwasser mit großem Aufwand entfernt werden. Ein hier vorgestellter Geschiebedetektor hilft die Problematik besser zu kontrollieren.
Ermittlung des Wasserkraftpotenzials der Schweiz
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Mit GIS-gestützten Analysen und verfügbaren Geodaten wurde das theoretische Potenzial aller natürlichen Fließgewässer der Schweiz mit einer Länge >500 m detailliert berechnet. Die Berücksichtigung der Potenzialanteile bereits genutzter oder unter Schutz stehender Gewässerstrecken ergibt ein noch verfügbares theoretisches Potenzial von ca. 7160 MW. Mit geeigneten Methoden gilt es nun, das für die Kleinwasserkraft noch ausbaubare Potenzial zu ermitteln.
Die Auswirkungen eines Geschiebe führenden Zubringers auf die Verlandungssituation im Unterwasser eines Laufkraftwerkes
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Im Rahmen eines nachhaltigen Sedimentmanagements der Kraftwerkskette an der mittleren Salzach in Österreich kommt es zu annähernd jährlichen Staulegungen und damit auch zu Stauraumspülungen. Die entlandeten Sedimente werden häufig im Unterwasserbereich, v. a. im Turbinenauslaufbereich abgelagert. Im Laufe der Modelluntersuchungen des KW St. Veit stellte sich heraus, dass die angenommenen Randbedingungen offensichtlich falsch sind, da sich in der Natur mehr Sedimente als erwartet abgelagert haben. Ein unterliegender, stark Sediment einstoßender Zubringer konnte dafür verantwortlich gemacht werden. In weiterführenden Modellversuchen konnte eine Lösung gefunden werden, die die bisherige Situation erheblich entschärft.
Fischabstieg durch eine Wasserkraftschnecke an einem Ausleitungskraftwerk
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Im Mittelpunkt der Untersuchungen an einem Ausleitungskraftwerk an der Werra stand die Kontrolle der Fischschäden, die durch eine Wasserkraftschnecke, installiert für die Nutzung des Mindestwassers, verursacht werden. Darüber hinaus wurde in diesem Projekt im Auftrag der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie die Verteilung des Fischabstieges auf verschiedene Abwanderungsmöglichkeiten untersucht. Neben der Wasserkraftschnecke und den Turbinen standen zwei Fischaufstiegsanlagen sowie ein spezieller Abstiegsbypass fur abwandernde Fische zu Verfügung.
Das Schachtkraftwerk - ein Wasserkraftkonzept in vollständiger Unterwasseranordnung
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Mit konventioneller Technik kann in Mitteleuropa bei heutigen Anforderungen die Wirtschaftlichkeit und Genehmigungsfähigkeit von neuen Wasserkraftanlagen kaum gewährleistet werden, so dass im Fokus von Neuentwicklungen effizientere Technologien mit ökologischem Anspruch stehen müssen. An der TU München wird derzeit im Rahmen einer Grundlagenforschung ein neues Wasserkraftkonzept untersucht, das vollständig unter Wasser angeordnet werden kann. Durch eine horizontale Einlaufebene mit Aufstellung der Maschineneinheit in einem Schacht sowie einem stirnseitig positioniertem Verschluss lässt sich das Bauvolumen erheblich reduzieren sowie die Rechenreinigung, der Fischabstieg und die Hochwassersicherheit bewerkstelligen. Die Untersuchungen in einem physikalischen Modell haben gezeigt, dass die Erwartungen voll erfüllt werden können.
Das Wasserkraftpotenzial in Hessen
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Auf Basis von aktuellen Informationen zu den Querbauwerken und Wasserkraftanlagen an den hessischen Fließgewässern wurde eine standortbezogene Ermittlung des Wasserkraftpotenzials in Hessen durchgeführt. Dieses berücksichtigt neben technischen auch ökologische Anforderungen und ökonomische Aspekte.
Wasserkraft und Gewässerökologie - eine Entscheidungshilfe für Optimierungsansätze
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Im Auftrag der hessischen Umweltverwaltung wurde eine standortbezogene Analyse der Wasserkraftnutzung in Hessen durchgeführt. Als Arbeitshilfe diente das nachfolgend beschriebene Planungswerkzeug, das eine übersichtliche Dokumentation der hessischen Wasserkraftanlagen gewährleistet. Zudem ermöglicht es die Bilanzierung energetischer und betriebswirtschaftlicher Auswirkungen von Optimierungsansätzen.
