Regenerative Energie
Versorgungssicherheit mit nachhaltigen Energiesystemen
© Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH (10/2009)
Das Wissen, dass die fossilen Ressourcen wie Erdöl, Erdgas und Kohle nur noch begrenzt verfügbar sein werden, die mit wachsendem Verbrauch dieser Energieträger verbundenen steigenden Preise sowie energiebedingte Umweltund Klimabelastungen - alle zusammen wirken als starke Antriebskräfte zum Aufbruch in neue Energiewelten. Erneuerbare Energien werden deshalb als eine der wichtigsten Ressourcen für das langfristige Überleben der Menschheit gesehen. Sie müssen jedoch durch geeignete Umwandlungs-, Speicher- und Nutzungstechniken ergänzt werden, um damit eine auf Dauer zu gewährleistende Versorgungssicherheit zu erreichen.
Hundert Prozent erneuerbare Energien bis 2050?
© Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH (10/2009)
Heute beruht die Energieversorgung in Deutschland zu gut achtzig Prozent auf fossilen Energieträgern. Die Kernenergie deckt etwa sechs Prozent des deutschen Endenergieverbrauchs. Gleichzeitig steht die Vision einer Energieversorgung der Zukunft im Raum, die vollständig oder nahezu vollständig auf erneuerbaren Energien basiert. Es gibt dringende Gründe darauf hinzuarbeiten, dass diese Vision Schritt für Schritt Wirklichkeit wird.
Einsatz einer Pleuger®-Unterwassermotorpumpe als Turbine
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2009)
Mehrfach werden trocken aufgestellte Kreiselpumpen rückwärtslaufend als Turbinen eingesetzt. Unterwassermotorpumpen, eingebaut in einem Rohrmantel, finden bei der Energiegewinnung ebenfalls hohe wirtschaftliche Anwendung.
EPRTM Reaktor für den weltweiten Kernenergiemarkt
© TU Dresden, Institut für Energietechnik (10/2009)
Wasser- und Kernkraft gehören zu den umweltschonendsten Verfahren zur Stromerzeugung. Nuklear erzeugter Strom produziert 38-mal weniger Treibhausgase als Kohle, 27-mal weniger als Öl und 15-mal weniger als Erdgas.
Einsatz von Pumpen als Turbinen (PAT) im Fallleitungsbetrieb des Zweck-
verbands Landeswasserversorgung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2009)
Der Zweckverband Landeswasserversorgung (LW) betreibt seit dem Jahr 1922 in seinem Fallleitungssystem Turbinen zur Gewinnung von elektrischer Energie. Seit 1984 werden für diesen Zweck vermehrt kostengünstige rückwärts durchströmte Serienpumpen und -motoren eingesetzt. Als Folge der aktuellen starken Energiepreissteigerung im Einkauf und der gleichzeitigen Reduzierung des Verkaufserlöses bei Stromgewinnungsanlagen in Trinkwasserfernleitungen nimmt die LW immer mehr Abstand von großen Francisturbinen sowie Einspeisungen ins öffentliche Stromnetz und geht über zu kostengünstigen kleinen PAT deren erzeugte Energie, wo möglich, zur Reduzierung des Eigenbedarfes herangezogen wird.
Angepasste Wasserfördertechnologie unter Einsatz von Pumpen im Turbinenbetrieb
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2009)
Kreiselpumpen können im inversen Betrieb zur Wasserkraftpotenzialnutzung
als kostengünstige Alternative zu Turbinen eingesetzt werden. Neben den geringeren Investitionskosten zeichnen sie sich durch Robustheit und einen geringen Betriebs- und Wartungsaufwand aus. Der effiziente Einsatz hängt aufgrund der fehlenden Regulierbarkeit mittels einer Leiteinrichtung von der zielgerichteten Auswahl des Pumpentyps sowie der Einhaltung des optimalen hydraulischen Betriebsbereiches ab. Durch Implementierung mehrerer paralleler Module sowie über gezielte Modifikation der Maschinen kann eine Steigerung des Spitzenwirkungsgrades auch für ein stark schwankendes Abflussdargebot gewährleistet werden. In Zusammenarbeit der Universität Karlsruhe (TH) und der KSB AG wurden Fördermodule entwickelt, bei denen rückwärtslaufende Kreiselpumpen mechanisch mit mehrstufigen Gliederpumpen gekoppelt sind. Diese werden pilothaft zur energieautarken Förderung von Trinkwasser aus einer Karsthöhle in Indonesien eingesetzt.
GFK-Druckrohre für den Wasserkraftwerksbau in Österreich
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2009)
Die Frage nach dem technisch und ökonomisch optimalen Rohrsystem für die hohen Anforderungen, die sich beim Transport von Wasser in Wasserkraftanlagen stellen, ist alles andere als banal. Kraftwerksbauer setzten nicht mehr immer gewohnheitsmäßig auf Stahl. Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ist ein moderner-Rohrwerkstoff, der in den letzten Jahren Stahl sinnvoll ergänzt und zum Teil auch in dessen angestammten Einsatzbereichen ersetzt. Die Gründe sind vorteilhafte bau- und betriebstechnische Eigenschaften. Vorgestellt wird die Sonderform des GFK-Wickelrohrs. Die bis zu einem Durchmesser von 3.000 Millimetern für Freigefälle- und Drucktransport lieferbaren Rohre sind in ein breit aufgestelltes Sortiment von Sonderbauteilen eingebunden.
Gezeitenkraftwerke am Beispiel des Sihwa-Kraftwerks-Projektes
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2009)
Gezeitenkraftwerke nutzen die Wasserspiegeldifferenzen zwischen Ebbe und Flut. Am Beispiel des derzeit im Bau befindlichen Sihwa-Kraftwerkes in Südkorea wird gezeigt, welche Herausforderungen an die Technik bei einem derartigen Kraftwerk gestellt und wie diese heute gelöst werden.
Meeresenergieanlagen aus dem Blickwinkel des Umwelt- und Genehmigungsrechts
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2009)
Das Potenzial der Meeresenergie legt vor dem Hintergrund einer aus klimapolitischen Gründen erforderlichen Stärkung der regenerativen Energiequellen eine intensivere Nutzung auch dieser Art der Energieerzeugung nahe. Gleichzeitig ist jedoch mit Auswirkungen auf die Meeresumwelt zu rechnen - es stehen sich also zwei Umweltbelange - Klimaschutz und Naturschutz - gegenüber, die bei der Nutzung der Meeresenergie miteinander versöhnt werden müssen.
Umweltauswirkungen von Meeresenergieanlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2009)
Die möglichen Umweltauswirkungen von Meeresenergieanlagen sind derzeit ein wichtiges Thema, da sie in der frühen Entwicklungsphase den zügigen Ausbau der Technologie nachhaltig beinträchtigen könnten. Die Erfahrungen vor allem aus der Windenergie sowie ein derzeit fehlendes Verständnis der möglichen Umweltauswirkungen vor allem von Gezeitenstrom- und Wellenenergieparks legen einen kurzfristigen Handlungsbedarf auf internationaler Ebene nah. Diese Situation wird im Hinblick auf die möglicherweise bedeutendsten Technologiezweige, die Wellen- und Gezeitenstromanlagen, im folgenden Beitrag näher erläutert.
