Regenerative Energie
Power to Gas: Biologische Erzeugung von Methan aus Wasserstoff und Kohlendioxid
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2013)
Der zunehmende Ausbau von Wind- und Solarenergie bringt eine stark fluktuierende Stromerzeugung mit sich: in wind- und sonnenreichen Zeiten fallen immer größer werdende Mengen an Überschussstrom an, die nicht ins Netz eingespeist werden können. Auf der anderen Seite gehen mit der Energiewende die Erzeugungskapazitäten aus fossilen Brennstoffen zunehmend zurück, sodass sich je nach Witterung Lücken in der Energieversorgung ergeben können.
Auswirkung der flexiblen Stromproduktion aus Biogas auf den konventionellen Kraftwerkspark und dessen CO2 -Emissionen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2013)
Die Stromerzeugung aus Biogas erfolgt derzeit, bedingt durch die Vergütungsstruktur des vorrangegangenen EEG und dem damit verbundenen ökonomisch optimierten Betrieb, im Jahresverlauf gleichmäßig. Diese Stromerzeugungsstruktur entspricht in etwa den Grundlastkraftwerken der historischen fossilen Erzeugungsstruktur. Dieses Erzeugungsprofil spiegelt zunehmend nicht mehr den Bedarf wider, da die fluktuierenden erneuerbaren Erzeugungsformen, die Residuallast in ihrer Struktur stark beeinflussen.
Liberalisierter Energiemarkt
© Rhombos Verlag (10/2013)
Neue Technologien und dezentrale Energiesysteme bilden die Grundlage für die Energiewende
Mikroalgen als Co-Substrat landwirtschaftlicher Biogasanlagen
© Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft - TU Dresden (9/2013)
Mikroalgen stellen ein bedeutsames Potential nachwachsender Rohstoffe dar. Im Vergleich zu Landpflanzen erzielen Algen um 5- bis 20-fach höhere Biomasseerträge bezogen auf Fläche und Zeit, ohne dabei der Landwirtschaft Flächen zu entziehen, da sie für ihr Wachstum kein Ackerland benötigen. Aus ihrer Biomasse lassen sich sowohl Wirk- und Wertstoffe für die Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelbranche gewinnen als auch Kraftstoffe und eine Vielzahl von Kohlenstoffverbindungen, welche heute noch aus Erdöl gewonnen werden.
Experimentelle Untersuchungen an einem Wasserwirbel-Kraftwerk
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Da in der Literatur keine Anhaltswerte verfügbar sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein mögliches Design für die Drallkammer eines Wasserwirbelkraftwerks entwickelt und in einem Modell im Maßstab 1: 9 getestet. Unterschiedliche Größen wurden variiert, um die bestimmenden Parameter zu erfassen. Dabei wurden Geschwindigkeiten und Leistungen an der Turbine gemessen. Der Durchmesser der Auslassöffnung hat den größten Einfluss auf
die Geschwindigkeiten und den Turbinenwirkungsgrad, der bei ca. 50 % liegt. Die Wirkungsgradverläufe zeigen eine große Abhängigkeit von der Fließtiefe im Oberwasser. Das Kraftwerk mit einem Anlagenwirkungsgrad von ca. 31 % ist demnach für kleine Fallhöhen geeignet.
Betriebsbereiche und Wirkungsgrade der Wasserkraftschnecke
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Wasserkraftschnecken werden seit 2001 kommerziell zur Stromerzeugung verwendet. Durch die vergleichsweise geringe Verbreitung gilt diese neue Niederdrucktechnologie noch als Nischenprodukt. Die vorliegende Arbeit bestätigt die Qualität der Technologie und zeigt weitere Verbesserungspotentiale auf. In umfangreichen Labormessungen wurden Wirkungsgrade für sieben Schneckentypen bei unterschiedlichsten Drehzahl-Durchfluss-Kombinationen und Achsneigungen gemessen und verglichen. Dabei zeigen sich sowohl ausgezeichnete Wirkungsgrade als auch die unterschiedlichen Auswirkungen von veränderten Gestaltparametern. Die Ergebnisse bieten eine zusätzliche Entscheidungsgrundlage für die Wahl der Wasserkraftmaschine und ihre Dimensionierung bei neuen Kraftwerksstandorten.
Betriebsarten von Wasserkraftschnecken
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Wasserkraftschnecken werden durch die Vorgaben der europäischen Wasserrahmenrichtlinie häufig als Restwasserkraftmaschinen eingesetzt. Dabei werden Anlagen mit drehzahlstarrem und drehzahlvariablem Betriebsmodus realisiert. Für den Betreiber einer Anlage besteht häufig die Frage, welches Konzept für einen bestimmten Standort wirtschaftlicher ist. In diesem Artikel werden die grundsätzlichen Unterschiede und Anwendungsmöglichkeiten betrachtet. Eine Anpassung an die exakte Einbausituation ist jedoch jeweils erforderlich.
Wasserkraftwerke und Architektur
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Wasser als Lebenselixier in den unterschiedlichen Klimazonen prägt unterschiedliche Bebauungsstrukturen und Architekturen aus. Die Nutzungsmöglichkeiten und Nutzungserfordernisse von Wasser sind breitgefächert. Ala alltäglicher Überlebensstoff, zur Hygiene, Erholung und technischen Nutzung wird Wasser mehr als nur überlebensnotwendige Infrastruktur, sondern auch zum Fokus philosophischer und künstlerischer Überlegungen und Manifeste.
Landschaftspflegematerial als regenerativer Energieträger
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (7/2013)
Landschaftspflegematerial ist ein biogener Rest- und Abfallstoff, der für die regenerative Strom- und Wärmebereitstellung zunehmend an Bedeutung gewinnen kann. Unter Berücksichtigung rechtlicher Rahmenbedingungen werden die energetischen Verwertungspfade, die technischen Anforderungen an die Konversionsanlagen sowie die Zukunftsaussichten für diesen biogenen Rest- und Abfallstoff im Energiesektor dargestellt.
Netzausbau als Schlüssel für den Erfolg der Energiewende
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2013)
Kein anderes Industrieland der Welt hat sich bezüglich des Ausbaus der erneuerbaren Energien ähnlich ambitionierte Ziele gesteckt wie Deutschland. Gleichzeitig soll die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandortes auch in Zukunft erhalten bleiben. Hierfür ist eine umweltverträgliche und dabei sichere und bezahlbare Energieversorgung eine zentrale Voraussetzung. Die damit verbundenen Herausforderungen sind gewaltig, betreffen auch und insbesondere den Ausbau der Leitungsnetze und dürfen nicht auf die leichte Schulter genommen werden.