Regenerative Energie
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.
Sanierungskonzept für den Massingir-Staudamm, Mosambik
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2015)
Der Betrieb des Massingir-Staudamms ist seit seiner Einweihung 1977 besonders aufgrund massiver Unterströmung eingeschränkt. Da umfassende, 2007 abgeschlossene Sanierungsmaßnahmen das Problem nicht komplett beheben konnten, wurde ein neues Sanierungskonzept, bestehend aus einem Auflastfilter am luftseitigen Dammfuß, erstellt. In diesem Artikel werden weitere Varianten diskutiert, das schematische Sanierungskonzept wird konkretisiert und sein möglicher Einfluss auf das Sickerströmungsverhalten wird mithilfe des numerischen 2-D-Programms PlaxFlow analysiert.
Kolbenhub-Pumpspeicher - eine Alternative zu konventionellen Pumpspeichern?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2015)
Lageenergiespeicher, Gravity Power und Powertower sind drei Beispiele für die sogenannten Kolbenhub-Pumpspeicher. Obwohl diese Idee bereits seit einigen Jahren bekannt ist und immer wieder in den Medien erscheint, gibt es bisher noch keine kommerzielle Anlage und wenig wissenschaftliche Auseinandersetzung mit diesen Konzepten. Dieser Artikel soll daher die grundlegenden Prinzipien und Eigenschaften dieser Technologie erörtern, um eine Bewertung der verschiedenen Konzepte im Vergleich mit der konventionellen Pumpspeicherung anstellen zu können.
Optimierung der Wasserkraftnutzung von einer Trinkwassertalsperre
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2015)
Die Trinkwassertalsperre Kleine Kinzig ist in den Jahren 1978 bis 1982 zur Trinkwasserversorgung von Städten und Gemeinden im mittleren Schwarzwald mit ca. 250 000 Einwohnern gebaut worden. Die erwartete Steigerung der Trinkwasserabgabe von ca. 6 Mio. m³ im Jahr 1982 auf ca. 11 Mio. m³ ist selbst nach ca. 30 Betriebsjahren nicht eingetreten. Von Seiten des Zweckverbandes Trinkwasserversorgung Kleine Kinzig liegt nun das Augenmerk auf einer Optimierung der Wasserkraftnutzung. Hierzu sind der Einsatz der Turbinen und die Bewirtschaftung des Speichers zu überdenken sowie geeignete Betriebsregeln zu entwickeln.
Zustandsbewertung von Wasserkraftanlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2015)
Aufgrund veränderter Betriebsweisen oder Instandhaltungsstrategien gewinnen verlässliche Aussagen zum aktuellen Zustand von Wasserkraftanlagen an Bedeutung. Für die Bewertung von Anlagen werden gemeinsam mit dem Anlagenbetreiber Maßnahmen erarbeitet, um den Betrieb im Idealfall zu verbessern, aber auch um z. B. Inspektionen, Wartungen oder Erneuerungen von Komponenten einzuplanen. Häufig eingesetzte Mittel zur Zustandsbewertung von Wasserkraftanlagen sind dabei unterschiedlichste Messungen.
Experimentelle Untersuchung der Ejektorwirkung bei vertikalen Kaplan-Turbinen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2015)
Um einen weiteren Beitrag zum globalen Energiewandel zu leisten, setzt man wieder verstärkt auf Kleinwasserkraft. Eine entscheidende Fragestellung dabei ist, wie sich die Leistungsausbeute eines Kraftwerksstandortes maximieren lässt. Eine Möglichkeit der Leistungssteigerung bei Überwasser ist die Nutzung des Ejektoreffekts, was sich vor allem bei geringen Fallhöhen rentieren kann. An der TU Graz wurde nun ein Ejektorkraftwerksmodell errichtet, anhand dessen alle negativen und positiven Aspekte der Ejektorwirkung untersucht werden können.
