Regenerative Energie
Forschungsvorhaben zur thermischen Energienutzung aus Roh- und Trinkwasser
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (12/2011)
Aufnahme bestehender Anlagen und Darstellung von Chancen und Risiken auf einem Workshop
Das Wasserkraftpotenzial in Deutschland und Europa
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2011)
Die EU-Staaten haben sich verpflichtet, gemeinsam bis zum Jahr 2020 den Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch von derzeit 10 auf 20 % zu erhöhen. Die Stromerzeugung aus regenerativen Quellen wird dazu einen wesentlichen Beitrag leisten. Obschon der Ausbau der Wasserkraftnutzung in einigen europäischen Ländern relativ weit fortgeschritten ist, sind nennenswerte, zusätzlich ausbaubare Potenziale vorhanden. Bei der zukünftigen Stromversorgung wird die Wasserkraft darüber hinaus wegen ihrer Grundlast- und Speicherfähigkeit eine wichtige Rolle spielen.
Ausgleichsenergie - Perspektiven für Pumpspeicher
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2011)
Batterien, Pump- und Druckluftspeicher können schnell Leistung bereitstellen und verfügen über ein breites Regelband. Die Überbrückung von Flauten, der Ausgleich von Residuallastgradienten oder die Bereitstellung von Regelleistung führen zu unterschiedlichen Zahlen für den Bedarf an Leistung, Kapazität oder Speicherarbeit. Im Westen und Südwesten Deutschlands können etwa 3,5 GW Pumpspeicher mit einer Kapazität von rund 14 GWh ökologisch verträglich zugebaut werden.
Ökologische Anforderungen durch die WRRL
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Die Wasserrahmenrichtlinie hat das Ziel, den 'guten ökologischen Zustand' in einem Wasserkörper zu erreichen. Hierzu wird die Qualität des Lebensraums für Tiere und Pflanzen bewertet. Am Beispiel der Wiederansiedlung der Wanderfische im Rhein zeigt sich, dass der Erfolg einzelner Maßnahmen, wie Fischauf- und -abstiegsanlagen, wesentlich davon abhängt, ob man das Gesamtsystem des Gewässers berücksichtigt hat.
Entwicklung einer kinetischen Strömungsturbine
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Zur Ausnutzung der Wasserkraft in ökologisch sensiblen Gebieten, in denen kein Aufstau zulässig ist, wird eine kinetische Strömungsturbine entwickelt. Die Turbine besteht aus einem Leitrad, einem Laufrad mit einem Ringgenerator und einem entsprechenden ausgelegten Saugmantel. Ein Prototyp der Anlage ist im St.-Lorenz-Strom in Montreal installiert, liefert ca. 100 kW Strom ins elektrische Netz und arbeitet seit der Installation im August 2010 störungsfrei.
Erweiterung des Pumpspeicherkraftwerkes Vianden in Luxemburg mit einer 11. Maschine
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Zur Deckung der zunehmenden Nachfrage nach flexibel einsetzbarer Kraftwerksleistung wird die Société Electrique de l‘Our (SEO) als Betreiber des bestehenden Pumpspeicherkraftwerkes Vianden die Anlage mit einer zusätzlichen Pumpturbine von 200 MW Leistung erweitern. Die neue Maschine wird in einer separaten Kaverne untergebracht und erhält eigene Wasserwege. Parallel dazu wird der Nutzstauraum im Ober- und Unterbecken um 0,5 Mio. m³ vergrößert. Beginn der Bauarbeiten war im Januar 2010.
Zukunft der Wasserkraft in Baden-Württemberg
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Baden-Württemberg möchte einzugsgebietsbezogen mit standortscharfen Potenzialstudien den Weg bereiten für die Erschließung bisher ungenutzter Wasserkraftpotenziale. Integriert werden ökologische Kriterien und Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit. Bei der Vielzahl bestehender Anlagen kommt der Modernisierung eine Schlüsselrolle zu. Mit der Potenzialerschließung sollen gleichzeitig die ökologischen Defizite beseitigt werden.
Die Steffturbine - eine auf einem Umlaufband beruhende Kleinwasserkraftanlage
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Mit der Steffturbine wird in diesem Artikel eine technische Weiterentwicklung des Prinzips des oberschlächtigen Wasserrads vorgestellt. Mit hohem Wirkungsgrad ist sie geländeanpassungsfähig, wesentlich raumsparender und ohne große Infrastrukturanpassungen einfach einzubauen. Damit ist sie die einzige Turbine, welche in sehr kompakter Bauweise im Betrieb bei variablen Fallhöhen und veränderlichen Wasserständen direkt angepasst werden kann.
Neubauprojekt Pumpspeicherwerk Atdorf - Gesamtkonzeption
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Um das von der Bundesregierung beschlossene Ziel beim Klimaschutz zu erreichen, ist ein umfangreicher Ausbau der regenerativen Energieerzeugung dringend notwendig. Da die Erneuerbaren Energien zumeist starken natürlichen Schwankungen unterliegen sind zum Ausgleich Speicher wie das Pumpspeicherwerk Atdorf unbedingt erforderlich. Mit dem Neubauprojekt Atdorf investiert die Schluchseewerk AG deshalb in den Klimaschutz und die Versorgungssicherheit.
Die Very-Low-Head-Turbine - Technik und Anwendung
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Die Bezeichnung 'VLH' steht für 'Very Low Head' und so bezieht sich die 'VLH-Turbine' auf Anwendungen bei sehr kleinen Fallhöhen. Bisher stand bei Turbinen für Gefälle im Bereich von 1,4 bis 3,2 m im Focus, durch die Verkleinerung der Laufraddurchmesser, die Verminderung der Laufschaufelzahl und die damit verbundene Erhöhung des spezifischen Durchflusses, die Leistungsdichte zu erhöhen. Diese Entwicklung macht zwar die Turbine klein, jedoch Zu- und Ableitungsbauwerke mit immensen Ausmaßen notwendig. Damit ist eine wirtschaftliche Umsetzung nur in den wenigsten Fällen möglich. Die Grundidee des VLHKonzeptes steht in unmittelbarem Widerspruch zu dieser Tendenz und hat zum Ziel, durch große Laufraddurchmesser und ein geringer spezifischer Durchfluss die Größe der Bauwerke und damit die Kosten wesentlich zu reduzieren. Im Beitrag wird auf die technischen Besonderheiten der VLH-Turbine näher eingegangen und über die Betriebserfahrung der letzten vier Jahre berichtet.
