Regenerative Energie
Anpassung des Talsperrenbetriebs an die Klimaänderung am Beispiel des Rurtalsperrensystems
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Talsperren dienen dem Ausgleich von Wasserdargebot und Wassernachfrage. Hochwasser wird zurückgehalten und gespeichertes Wasser zur Überbrückung von Niedrigwasserperioden verzögert abgegeben. Wie dies geschieht ist in Betriebsregeln festgelegt, welche auf Basis des gemessenen Zuflusses zur Talsperre aufgestellt werden. Diese Randbedingungen ändern sich im Zuge des Klimawandels. Der Beitrag beschäftigt sich mit dem Einfluss des Klimawandels auf den Talsperrenbetrieb und der Notwendigkeit von Anpassungen sowohl für Hochwasser- wie auch für Niedrigwasserphasen.
Ausnutzung des Wasserkraftpotenzials des Talsperrenbetriebes Sachsen-Anhalt unter Beachtung der hoheitlichen 'Tätigkeit als Anstalt des öffentlichen Rechts'
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Ziel war es, das vorhandene Energiepotenzial an den Talsperren als Talsperrenbetrieb selber wirtschaftlich zu nutzen und damit dem allgemeinen Glauben zu widersprechen, dass nur
die 'Privatwirtschaft' dazu in der Lage ist, Gewinn für die öffentliche Hand zu generieren. Dabei sollten durch die örtliche Wertschöpfung Handwerk und Kommunen mit gestärkt werden.
Wie zeigt sich der Klimawandel in den deutschen Talsperren?
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Langzeitdaten von deutschen Talsperren zeigen eine Erhöhung der Temperaturen der oberen Wasserschichten vor allem im Winter, Frühling und Frühsommer. Die Trends sind regional ähnlich. Da sich schon geringe Temperaturerhöhungen auf die biotische und abiotische Struktur und somit auf die Wasserbeschaffenheit auswirken, ergibt sich für Trinkwassertalsperren die Notwendigkeit, die Bewirtschaftung an die Veränderungen anzupassen.
Bewirtschaftung alpiner Speicherkraftwerke unter Berücksichtigung klimatischer und wirtschaftlicher Veränderungen
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Die Wasserkraft ist mit großen Herausforderungen (Klimawandel und Strommarktliberalisierung) konfrontiert. Ein neuartiger integrativer Ansatz erlaubt die Modellierung von komplexen Wasserkraftanlagen zur Beurteilung der Auswirkungen auf deren Betrieb. Das Simulationsprogramm Routing System beinhaltet nebst einem hydrologischen Modell für alpine Einzugsgebiete auch ein Betriebsmodul für Speicherkraftwerke.
Umnutzung von Talsperren für die Energiewende
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Mit dem weiteren Ausbau erneuerbarer Energien aus Wind und Sonne besteht eine Herausforderung der Energiewende darin, Stromerzeugung und Strombedarf ständig ausbalancieren zu müssen. Zur Bereitstellung der dazu erforderlichen Regelenergie werden weitere Pumpspeicherwerke benötigt. Bestehende Talsperren können sich dafür als Unterbecken eignen, wenn es ihre Nutzung und Bauweise erlaubt. Für Talsperren, die wegen drastischer Wasserbedarfsrückgänge ihre Funktion verloren haben, tun sich dadurch wirtschaftliche Vermarktungschancen auf.
Pumpspeicherkraftwerke zwischen politischem Wunsch und ökonomischer Realität
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Photovoltaik und Windenergie haben in Deutschland einen immensen Boom erlebt.
Da erneuerbare Energien aber Einspeisevorrang genießen, verringern sie die Einsatzdauern anderer Energieträger. Dadurch sinken die erzielbaren Erlöse konventioneller Kraftwerke,
die zwar aus energiewirtschaftlicher Sicht notwendig, aus betriebswirtschaftlicher Sicht aber mitunter nicht mehr tragbar sind; Investitionsentscheidungen für Pumpspeicherkraftwerke sind ebenfalls in Gefahr. Mit Marktveränderungen ist zu rechnen, eine besondere Rolle könnten Langzeitspeicher spielen.
Mobiler Latentwärmespeicher im Praxistest
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Eine erweiterte Kraft-Wärme-Kopplung durch den Einsatz mobiler Wärmespeicher ist vor allem dann sinnvoll, wenn sich dadurch eine ganzjährige Wärmeabnahme realisieren lässt. Ein solches Speichersystem wurde in einem sechsmonatigen Praxistest erprobt.
Klimaschutz durch Betrachtung eines idealen Systems zur Stromversorgung aus erneuerbaren Energien
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Klimaschutz und Energiewende bedürfen vieler Einzelmaßnahmen. Kommunen und regionale Energieversorgungsunternehmen wirken zusammen. Ein planerischer Ansatz für die Stromversorgung aus Erneuerbaren Energien wird vorgestellt. Ausgehend von einem 'idealen' System erfolgt eine stufenweise Anpassung der bestehenden Situation an dieses System.
Energietransportnetze zuverlässig überwachen und steuern
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Energieversorger verteilen ihre Produkte oft über große Entfernungen. Schon lange werden in Versorgungs- und Transportnetzen Überwachungs-und Steuerungsdaten ausgetauscht. Die dazu erforderlichen Datenleitungen und -netze sind normalerweise parallel zu den Versorgungstrassen angeordnet. Steigende Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit, und damit an die Bandbreite solcher Fernwirknetze, sind nicht leicht zu erfüllen. Die heutige Übertragungstechnik bietet aber wirtschaftliche Lösungen, auch für bereits seit Jahrzehnten bestehende Kabelnetze.
Wasserstoff als Energiespeicher
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Um Wasserstoff im Alltag zu erforschen, wird sein Einsatz in unterschiedlichen Szenarien in Demo-Anlagen erprobt und optimiert. Derzeit reicht der überschüssige Strom, z. B. aus Windkraftanlagen, noch nicht aus, um die hohen Investitionskosten für Elektrolyseure zu refinanzieren. Unter welchen Bedingungen bestehen für die Verwendung von Wasserstoff wirtschaftliche Potenziale?