Fachartikel Wasserkraftnutzung

Zeitgemäßer Fischschutz an bestehenden Anlagen - ein Beispiel
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2015)
Die Anpassung bestehender Wasserkraftwerke an den jeweiligen anerkannten Stand der Technik beim Fischschutz gestaltet sich oft sehr schwierig bis unmöglich. Anhand eines Beispiels aus dem oberbayerischen Voralpenraum soll gezeigt werden, wie dies unter Umständen gelingen kann. Dabei wurde der Einlauf einer im Jahr 1963 errichteten Wasserkraftanlage neu gestaltet und mit flachen Rechen (35° Neigung) mit 20 mm lichten Stababstand, neuen Rechenreinigungsmaschinen und einer 52 m langen Abschwemmrinne ausgerüstet.

Betriebserfahrungen im Wasserkraftwerk Hemelingen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2015)
Am Standort Bremen-Hemelingen wird seit 2011 wieder ein Wasserkraftwerk betrieben. Durch den Tidenhub am Weserwehr musste die Turbinentechnik auf eine permanente Fallhöhenänderung und Anpassung von großen Volumenstromänderungen im Jahresverlauf ausgelegt werden. Dieser Beitrag soll die Besonderheiten des Standortes und die Betriebserfahrungen aufzeigen, die seit der Inbetriebnahme mit den Prototypen der ENERCON-S-Rohrturbine gesammelt wurden.

Ejektorwirkung bei Überwasser mit Vertikaler Kaplan-Turbine
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2015)
Der besondere Ejektorkraftwerkstyp ist mit einer vertikalen Kaplan-Turbine und einem im Grundriss gekrümmten, seitlich versetzten Saugrohr ausgestattet. Dieses mündet unterhalb einer speziellen Schussrinne, der sogenannte Ejektorrampe ins Unterwasser. Bei Überwasser wird diese aktiviert und eine markante Leistungssteigerung erreicht.

Optimierung der Druckkammerfischschleuse mit energetischer Nutzung an der Talsperre Höllenstein
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2015)
Talsperren und Flusskraftwerke ökologisch durchgängig zu gestalten, ist ein Entwicklungsziel der Wasserrahmenrichtlinie für die Flusssysteme. Diese mit konventionellen Fischaufstiegsanlagen zu realisieren, geht zu Lasten der regenerativen Energieerzeugung. Die patentierte Druckkammerfischschleuse mit energetischer Nutzung an der Talsperre Höllenstein am Fluss Schwarzer Regen im Bayerischen Wald konnte mit den ersten Betriebserfahrungen und den Ergebnissen aus dem fischökologischen Monitoring optimiert werden. Damit sind beide Ziele sowohl der ökologischen Verbesserung der Flusssysteme als auch des Erhalts bzw. des Ausbaus der regenerativen Energieerzeugung vereinbar.

Wasserkraft im Wohngebiet - Unterschreitung der geforderten Schallemissionsgrenzwerte
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Die Ermittlung und Beurteilung der Lärmimmissionen werden in Deutschland in der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) geregelt. Der Betreiber ist für die Einhaltung der Immissionsrichtwerte seines Wasserkraftwerkes verantwortlich.

Maschineller Tunnelvortrieb für Wasserkraftanlagen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (10/2015)
Die Erzeugung von Elektrizität aus Wasserkraft ist ein Wachstumsmarkt. Bei der Herstellung der für Wasserkraftwerke benötigten unterirdischen Infrastruktur hat sich der maschinelle Tunnel- und Schachtvortrieb als schnelle, wirtschaftliche und sichere Lösung bewährt. Die Herrenknecht AG liefert leistungsfähige und innovative Technologielösungen für den Bau von Tunneln und Schächten mit unterschiedlichen Durchmessern und Baugrundbedingungen. Anhand mehrerer Projektreferenzen sollen im nachfolgenden Beitrag die zahlreichen Vorteile des maschinellen Vortriebs bei der weltweiten Erstellung von Großanlagen und Kleinkraftwerken erläutert werden.

Die Seeforellenweiche - ein mobiles Leitsystem für aufsteigende Wandersalmoniden
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2015)
Im Rahmen der Entleerung des Stausees Räterichsboden (Berner Oberland, Schweiz) wurden verschiedene gewässerökologische Schutzmaßnahmen realisiert. Für den Erhalt des Seeforellenjahrgangs 2014/15 entwickelte die Fachstelle Ökologie der Kraftwerke Oberhasli AG ein mobiles fischschonendes Leitsystem für aufsteigende Wandersalmoniden, um die laichbereiten Seeforellen in ein Nebengewässer umzuleiten. Im Praxistest konnte sowohl die ökologische Funktionsfähigkeit als auch die Hochwassersicherheit nachgewiesen werden. Das Leitsystem könnte auch für andere fischökologische Fragestellungen adaptiert werden.

Einsatz des Leitrechen-Bypass-Systems nach Ebel, Gluch & Kehl an Wasserkraftanlagen - Grundlagen, Erfahrungen und Perspektiven
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2015)
Leitrechen-Bypass-Systeme sind weltweit im Einsatz, um die Mortalität flussabwärts wandernder Fische bei der Passage von Wasserkraftanlagen zu begrenzen. Im vorliegenden Beitrag wird ein spezielles Leitrechen-Bypass-System vorgestellt, das sich gegenüber den bisherigen Konzepten durch neue bauliche Komponenten und Gestaltungsgrundsätze auszeichnet. Da das System über günstige Voraussetzungen für einen effektiven Fischschutz verfügt sowie vorteilhafte Eigenschaften im praktischen Betrieb aufweist, wird es in Deutschland und anderen Staaten zunehmend angewendet.

Ethohydraulik - Die Kunst aufsteigende Fische am Kraftwerk abzuholen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2015)
Im Rahmen ethohydraulischer Untersuchungen wird das Verhalten von Fische in großskaligen Laborrinnen auf hydraulisch/konstruktive Gegebenheiten, die im Gewässer und damit unter realen Freilandsituation situativ ähnlich existieren, beobachtet und analysiert. Ziel dabei ist es, beispielsweise die Anforderungen der Tiere an die Lage und Gestaltung des Einstiegs in Fischaufstiegsanlagen zu verstehen, um die Auffindbarkeit und damit letztlich auch Funktionsfähigkeit solcher Bauwerke sicher zu stellen. So sind eine konsequente Berücksichtigung des positiv rheotaktischen Verhaltens der Fische, die richtige Anbindung von Teilströmen an die Hauptströmung im Gewässerquerschnitt ohne Sackgassen und die Vermeidung von Störströmungen im Strömungspfad und damit Wanderkorridorpfad der Fische wesentliche Voraussetzungen dafür, dass Fischaufstiegsanlagen ohne kritische Verzögerungen aufgefunden und angenommen werden.

Schwall und Sunk - ein kurzer Überblick
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2015)
Im vorliegenden Artikel wird versucht, den aktuellen Wissenstand zu den Auswirkungen von Schwall und Sunk auf die aquatische Gemeinschaft zusammenzufassen. Künstliche Pegelschwankungen verursachen kurz- und langfristige Auswirkungen auf die Fließgewässerökologie. Auf Basis von Indikatoren lassen sich diese Auswirkungen bis zu einem gewissen Grad abschätzen und daraus möglichst effiziente Sanierungsmaßnahmen ableiten. Abschließend wird der Stand der Schwallsanierung in der Schweiz kurz beschrieben.

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Literaturtip:
 
zu www.energiefachbuchhandel.de
 

 
Tagungsband vom 12. Anwenderforum Kleinwasserkraftwerke 2009 / OTTI e.V.