Regenerative Energie
Automatisierte Wasserhaushaltsregelungen leisten einen wesentlichen Beitrag zum sicheren Betrieb von Stauanlagen, werden jedoch meist nur lokal eingesetzt. Koordinierende Steuerungssysteme für mehrere hintereinanderliegende Stauanlagen ermöglichen das Erreichen übergeordneter Ziele, wie beispielsweise die Vergleichmäßigung eines unruhigen Abflussgeschehens oder die Umsetzung unterschiedlicher Strategien zur Stromerzeugung. Mit Hilfe umfangreicher Simulationssysteme
können übergeordnete Steuerungsmodule für vielfältige und komplexe Aufgabenstellungen erarbeitet sowie das Prozessverständnis vertieft werden.
1 Einführung
Beim Betrieb von Wasserkraftanlagen ist eine Unterstützung des Bedienpersonals durch automatisierte, lokale Wasserhaushaltsregelungen heutzutage üblich. Ein koordinierter Betrieb einer Stauhaltungskette durch eine übergreifende Steuerung wird jedoch eher selten eingesetzt, obwohl komplexe Betriebsziele,wie beispielsweise die Beruhigung eines stark variierenden Abflussgeschehens, mit lokalen Reglungen allein in der Regel nicht umzusetzen sind. Das vielfältige Potenzial übergeordneter Steuerungen wird anhand unterschiedlicher Beispiele aus den Bereichen der Abflussvergleichmäßigung, der Schulung von Personal sowie der Bereitstellung spezieller Stromprodukte aufgezeigt. Diese Beispiele sind in Bild 1 räumlich verortet, das aus dem weiten Betätigungsfeld der Autoren modellierte Flussabschnitte zum Betrieb von Staustufen mit Fokus auf Bayern mit einem Umfang von 82 Staustufen und einer Fließstrecke von ca.1 086 km zeigt. Weitere Untersuchungen zu den verschiedenen Flussabschnitten werden in Dickel et al. [1] und Theobald et al.[8] vorgestellt.
2 Methoden und Werkzeuge
Zur Bearbeitung der vielfältigen Aufgabenstellungen verwenden die Autoren ein selbst entwickeltes, umfangreiches Simulationstool,welches Wasserbau und Regelungstechnik verbindet und bereits für zahlreiche Stauanlagen an unterschiedlichen Flusssystemen eingesetzt wurde [2], [4], [6], [7]. Kernbaustein ist ein eindimensionales, instationäres hydrodynamisch-numerisches (HN-) Verfahren zur Berechnung der Strömungsverhältnisse in Fließgewässern, mit dem die Wechselwirkungen zwischen Zufluss, Abfluss und den Wasserständen quantifiziert sowie die Betriebsvorgaben an den Staustufen hinsichtlich ihrer Wirkung auf Wasserstand und Abflussüberprüft werden können. Dieses HN-Verfahren wurde als Blockbaustein in Matlab/Simulink implementiert und verfügt dadurch über vielfältige Schnittstellen zur Anbindung weiterer Module.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH |
| Quelle: | Wasserwirtschaft - Heft 04 (April 2022) |
| Seiten: | 8 |
| Preis: | € 10,90 |
| Autor: | Dipl.-Ing. Swantje Dettmann Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald Dipl.-Ing. Ute Theobald |
| Diesen Fachartikel kaufen... (nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links) | |
| Artikel weiterempfehlen | |
| Artikel nach Login kommentieren | |
Die Agrarumwelt- und Klimaschutzmaßnahmen 'Moorschonende Stauhaltung' und 'Anbau von Paludikulturen' in Mecklenburg-Vorpommern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2025)
Die Agrarumwelt- und Klimaschutzmaßnahmen 'Moorschonende Stauhaltung' und 'Anbau von Paludikulturen' in Mecklenburg-Vorpommern
Das Bundesland Mecklenburg-Vorpommern strebt bis 2040 Klimaneutralität an. Die Entwässerung der Moore verursacht knapp 30 % der landesweiten Treibhausgasemissionen - hier ist dringender Handlungsbedarf. Seit 2023 fördern AUKM-Programme die Anhebung von Wasserständen in landwirtschaftlich genutzten Mooren. Es zeigen sich viele Fortschritte, die aber weiterhin auf Genehmigungs-, Finanzierungs- und Koordinationshürden stoßen.
Paludikultur als Chance für Landwirtschaft, Bioökonomie und Klima
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2025)
Wirtschaftliche Perspektiven sind notwendig, um die Landwirtschaft für die Umstellung von entwässerter Moorboden-Bewirtschaftung auf nasse Moornutzung zu gewinnen. Paludikultur-Rohstoffe bieten großes Potenzial für Klima und Bioökonomie. Erste marktfähige Anwendungen zeigen, dass sich etwas bewegt.
Die Revitalisierung von Mooren erfordert ein angepasstes Nährstoffmanagement
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2025)
Globale Herausforderungen wie der fortschreitende Verlust der biologischen Vielfalt, die Eutrophierung von Gewässern und die zunehmenden Treibhausgasemissionen erfordern die Wiederherstellung der natürlichen Funktionen von Mooren. Bis jedoch langjährig entwässerte und intensiv genutzte Moore wieder einen naturnahen Zustand erreichen und ihre landschaftsökologischen Funktionen vollständig erfüllen, können Jahrzehnte vergehen. Ein wesentlicher Grund dafür sind die hohen Nährstoffüberschüsse im vererdeten Oberboden.