Regenerative Energie
Saugrohroptimierung zur Leistungssteigerung einer
kleinen S-Turbine
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
Das Saugrohr einer Niederdruckanlage verbindet die Turbine mit dem freien Unterwasserspiegel. Gleichzeitig wandelt es einen Teil der hinter dem Laufrad vorherrschenden Strömungsenergie in Druckenergie um, wodurch die Leistung der Turbine wesentlich gesteigert wird. Eine Leistungssteigerung erfolgt jedoch nur, wenn alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Das Saugrohr einer kleinen S-Turbine wird dahingehend für einen großen Betriebsbereich optimiert. Zugleich werden instationäre Phänomene analysiert, um den Durchfluss betriebssicher zu erhöhen.
Vergleich von Bewertungsverfahren für Pumpspeicherwerke
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
Bei der Wirtschaftlichkeitsbewertung von Pumpspeicherwerken kann es zu handwerklichen Fehlern kommen. Schwachstellen sind überschätzte Regelenergieerlöse, veraltete Annahmen zum Marktumfeld sowie stündliche Strompreise, die nicht aus Fundamentmodellen stammen, und einfache Heuristiken zur Ermittlung zukünftiger Erlöse. Gerade die letzten beiden Punkte haben einen großen Einfluss auf das Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsbewertung. Daher wird in dieser Arbeit untersucht, ob einfache Heuristiken oder exakte Verfahren genutzt werden sollten und welche Effekte die Art der Generierung der stündlichen Strompreise hat.
Bauwerkshydraulik und Standortoptimierung für Kleinwasserkraftwerke in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Die Optimierung von Kleinwasserkraftstandorten bildet eine herausfordernde Aufgabe. Moderne Methoden, wie numerische Modellierungen zur Strömungsanalyse und weitergehende Werkzeuge zur Standortanalyse und -optimierung, werden genutzt, um ausgewählte energetische, gewässerökologische und wirtschaftliche Aspekte zu verbessern. Am Beispiel von Anlagen aus China werden Einsatzmöglichkeiten dieser Methoden hinsichtlich der örtlichen Verhältnisse gezeigt. Die verwendeten Verfahren sind in praxisorientierten Leitfäden ausführlich beschrieben.
Nachhaltigkeitsbewertung für Kleinwasserkraftwerke in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
In China besteht ein hohes hydroenergetisches Potenzial an dezentralen emissionsarmen Lösungen in Form von Kleinwasserkraftwerken. Deren Nutzung kann helfen, soziale Ungleichgewichte abzubauen, gleichzeitig resultieren daraus international kontrovers diskutierte deutliche Eingriffe in Natur und Landschaft und damit in die Gesellschaft. Zur Erfassung und Bewertung der systemischen Auswirkungen der Nutzung von Wasserkraft wurde ein multikriterieller Ansatz erarbeitet, mit dessen Hilfe Planungsprozesse unterstützt und innovative Finanzmittel mobilisiert werden können.
Bewertung und Verbesserung von Kleinwasserkraftwerken in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Die chinesische Regierung hat 2003 damit begonnen, Kleinwasserkraftwerke (KWK) schwerpunktmäßig in ländlichen Gebieten aufzubauen. Bis heute wurden dabei mehr als 1 000 KWK errichtet. Vor diesem Hintergrund wurde das Deutsch-Chinesische Forschungsprojekt HAPPI durchgeführt. Ziel des Projekts war es, die Planung, den Bau sowie den Betrieb von KWK in China zu analysieren und durch innovative Technologien effizienter zu gestalten. Dabei wurden ökologische und sozioökonomische Aspekte verstärkt berücksichtigt.
Hydrologische Modellierung für die Optimierung von Kleinwasserkraftwerkskaskaden
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Der hydrologischen Modellierung des Wasserdargebotes im Flusseinzugsgebiet kommt bei Planung und Optimierung von Wasserkraftwerken, die häufig in komplexe Kraftwerkskaskaden eingebunden sind, eine große Bedeutung zu. In vielen Regionen der Welt fehlen jedoch oft die entsprechenden Eingangsdaten. Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit lautet daher, ob es möglich ist, auf Basis öffentlich verfügbarer Datenquellen das Abflussregime eines Einzugsgebiets abzubilden, um Standortbewertung und energieoptimierte Nutzung der Wasserkraftanlagen zu gewährleisten.
Optimale Betriebsführung von Kleinwasserkraftwerks-Gruppen
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Flussläufe mit Talsperren und Laufwasserkraftwerke stellen große Herausforderungen an die Betriebsführung, insbesondere wenn eine Mehrfachnutzung vorliegt und verschiedenartige Zielstellungen erfüllt werden sollen. Deshalb wurden Verfahren zum optimalen Betrieb von Kaskaden von Kleinwasserkraftwerken entwickelt. Das Energiemanagement für die optimale Netzanbindung der Wasserkraftwerke und die Zusammenführung von mehreren Kraftwerken zu virtuellen Kraftwerken waren auch Inhalt der Arbeit.
Konstruktive und geotechnische Aspekte kleiner Wasserkraftwerke in China
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Die GUB AG brachte ihr Wissen in Geotechnik und konstruktivem Wasserbau in das Forschungsprojekt HAPPI zur Entwicklung von Leitlinien für Planung und Bau kleiner Wasserkraftanlagen in China ein. Die Planungsphasen für Anlagen zwischen ein und zehn MW installierter Leistung wurden hinsichtlich einer angepassten Vorgehensweise sowie der dafür erforderlichen Planungswerkzeuge untersucht und beschrieben.
Ansatz zur Wirtschaftlichkeitsbewertung von Kleinwasserkraftanlagen in China
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Um die finanzielle Tragfähigkeit der Umsetzung eines verbesserten Kleinwasserkraftanlagendesigns hinsichtlich des chinesischen Elektrizitätsmarkts abzuschätzen zu können, wurde ein einfach umzusetzender Bewertungsansatz erstellt.
Digitales Bauen mit Building Information Modeling - der digitale Zwilling
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2019)
Building Information Modeling ist eine Arbeitsmethode, die es ermöglicht, Planungsprozesse von Bauwerken hinsichtlich Qualität und Effizienz zu optimieren. Alle relevanten Informationen eines Bauwerkes werden über den Lebenszyklus in einem digitalen Bauwerksmodell, meist dreidimensional und objektorientiert, erfasst und verwaltet. Dabei gilt der Grundsatz, dass erst digital und anschließend real gebaut wird. Am Ende besteht neben dem realen Bauwerk auch ein digitaler Zwilling.
