Regenerative Energie
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.
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.
Wasserkraft als Sanierungsmotor für hydromorphologische Belastungen?
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Im Zuge der vorliegenden Studie wurden 148 potenzielle Wasserkraftstandorte identifiziert, die nicht nur mit geringstmöglicher zusätzlicher Beeinflussung des Ökosystems Fließgewässer auskommen, sondern sogar einen Beitrag zur Sanierung von hydromorphologischen Belastungen leisten können. Durch die integrale Betrachtung von Zustandsverbesserung und Wasserkraftpotenzial eines Standortes können Synergien genutzt werden. Die entstandene Datenbank unterstützt die Entscheidungsfindung und kann für zahlreiche Projekte im Rahmen gewässerökologischer und wasserwirtschaftlicher Fragestellungen verwendet werden.
Fischereibiologische Anforderungen bei Verbesserungsmaßnahmen an Wasserkraftanlagen
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Die Veränderung der Fischzönose durch Aufstau des Fließgewässers lässt sich am Beispiel der epipotamalen Fulda südlich von Kassel aufzeigen. Maßnahmen zur Verbesserung der linearen Durchgängigkeit müssen insbesondere für Wanderfische eine hohe Wirksamkeit aufweisen und sollten in Umfang sowie Qualität der fischökologischen Bedeutung des Standorts gerecht werden.
Wie gut bewährt sich die Wasserkraftschnecke in der Praxis?
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Wasserkraftschnecken werden seit einem Jahrzehnt zur Stromerzeugung verwendet. Diese vergleichsweise neue Niederdrucktechnologie wird noch als Nischenprodukt gehandelt. Die vorliegende Arbeit fasst auf Basis einer Standorterhebung, einer Betreiberbefragung, umfangreichen Feldmessungen und einer Literaturrecherche zur Fischverträglichkeit den aktuellen Entwicklungsstand dieser Wasserkraftmaschine zusammen. Damit bietet sie eine zusätzliche Entscheidungsgrundlage für die Turbinenwahl bei neuen Kleinwasserkraftstandorten.
Fließgewässerkraftwerke zur Wasserkraftnutzung an ökologisch sensiblen Standorten
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Freie Fließstrecken an voralpinen Flüssen weisen meist signifikante Eintiefungstendenzen auf, denen mit Hilfe von flussbaulichen Maßnahmen in Form von Sohlenbauwerken Einhalt geboten werden kann. Vor dem Hintergrund eines notwendigen Ausbaus der Nutzung erneuerbarer Energien ist es naheliegend, solche Querbauwerke auch energetisch zu nutzen. Ein wesentlicher Leitgedanke dabei ist, den Fließgewässercharakter auch bei Wasserkraftnutzung zu erhalten. Das Konzept des Fließgewässerkraftwerkes wird den schwierigen Rahmenbedingungen und der großen ökologischen Sensibilität gerecht.
Entflechtung als Störfaktor im intelligenten Elektrizitätsverteilernetz?
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Die Elektrizitätsversorgungsnetze der Gegenwart stehen vor sehr großen Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, damit die Versorgung mit Elektrizität auch in der Zukunft sichergestellt werden kann. In concreto gilt es u.a., auf die folgenden Entwicklungen zu reagieren: Durch eine vermehrte dezentrale Einspeisung und der stetig wachsenden Zahl von Anlagen zur Erzeugung von Elektrizität aus erneuerbaren Energien mit ihren Besonderheiten (v.a. Volatilität der Erzeugung) ändern sich Art und Anzahl der Einspeiser.
Stromerzeugung einmal anders herum
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In einer Hotelanlage im brasilianischen Naturschutzgebiet wird eine Reinwasserpumpe als Turbine ein gesetzt, um zur Stromerzeugung einen als Generator dienenden Elektromotor anzutreiben. Diese kostengünstige Technologie bietet die Möglichkeit, in abgelegenen Gebieten Wasserkraft umweltverträglich zu nutzen.