Regenerative Energie
Dieser Fachaufsatz stellt eine Kurzfassung und Informationen zu Folgeentwicklungen der Dissertation 'Hybride Modellierung der hydrodynamischen Prozesse in unterirdischen Pumpspeicherreservoirs' dar. Der Fokus liegt auf der Analyse der grundlegenden hydrodynamischen Prozesse sowie auf den für potenzielle unterirdische Pumpspeicherreservoirs entwickelten Bemessungsansätzen. Deren Kenntnis stellt die Grundlage für eine erfolgreiche Realisierung der Speicherkraftwerke dar und muss in deren zukünftige Planung und Projektierung miteinbezogen werden.
1 Unterirdische Pumpspeicherwerke
Die zukünftige Energieversorgung soll wettbewerbsfähig, sicher und nachhaltig sein. Europa hat das Ziel, im Jahr 2050 der weltweit erste klimaneutrale Kontinent zu sein [1]. Um dieses Ziel zu erreichen, muss ein Großteil des Stroms und der Wärme mithilfe von Energie aus nachhaltigen Quellen erzeugt werden. Diese sind stark vom Klima und den Wettersystemen abhängig. Diese Abhängigkeit führt zu Volatilität in der Energieerzeugung. Energieerzeugung und -nachfrage müssen ausgeglichen werden, was zu neuen Herausforderungen an zukünftige Technologien der Energieerzeugung sowie deren Zusammenspiel, an Netze sowie an Strom- und Wärmespeicher stellt. Leistungsstarke Energiespeicher im Kurz-, Mittel- und Langzeitspeicherbereich müssen bei diesem Ausgleich unterstützend mitwirken [2].
Unterirdische Pumpspeicherwerke sind potenzielle Energiespeicher, die teilweise oder vollständig unter der Erde errichtet werden würden. Ein Überschuss an elektrischer Energie würde genutzt werden, um Wasser aus einem niedrigen in ein höher gelegenes Reservoir zu pumpen und die Energie in Form von potenzieller Energie zu speichern. Bei einem Bedarf an elektrischer Energie würde durch das Ablassen des Wassers elektrische Energie mithilfe entsprechender Anlagen (Turbinen etc.) erzeugt werden [2]. Im Gegensatz zu klassischen Pumpspeicherwerken, bei denen alle Reservoirs über der Erde liegen, entstehen erhebliche Vorteile bzgl. Landnutzung, Flächenbedarf, Höhendifferenzen, Akzeptanz etc. [3]. Bild 1 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau eines unterirdischen Pumpspeicherwerks.
2 Stand und Ziel der Forschung
Die seit über 100 Jahren in der Entwicklung stehenden unterirdischen Pumpspeicherwerke unterscheiden sich stark in ihren Designs. Geschlossene, untertägige, belüftete Systeme werden hier als sinnvoll erachtet. Dabei kann ihre geometrische Form und ihre Dimensionen entweder an die Form bestehender Hohlräume (z. B. stillgelegte Bergwerke) oder im Falle einer Neuauffahrung (z. B. im Festgestein) direkt an die spezifischen Anforderungen an Energiespeicher (z. B. Betrieb und Dimensionierung) angepasst werden [2].
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH |
| Quelle: | Wasserwirtschaft - Heft 05 (Mai 2020) |
| Seiten: | 7 |
| Preis: | € 10,90 |
| Autor: | Professor Elana Pummer |
| Diesen Fachartikel kaufen... (nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links) | |
| Artikel weiterempfehlen | |
| Artikel nach Login kommentieren | |
Der Energiespeicher Riedl als Projekt von vorrangigem europäischem Interesse
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2023)
Das Pumpspeicherkraftwerk Energiespeicher Riedl mit einer Leistung von 300 MW befindet sich seit dem Jahr 2012 im Genehmigungsverfahren. Das Vorhaben wurde von der Europäischen Kommission mehrmals auf die unionsweite Liste der Projekte von gemeinsamem Interesse aufgenommen. Damit wird dem Projekt ein Vorrangstatus zuerkannt, der die Erforderlichkeit des Vorhabens in energiepolitischer und klimabezogener Hinsicht begründet.
Mare clausum? AWZ-Raumordnungsplan ohne freien Raum für Meeresnatur
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (6/2023)
Das internationale Seerecht, die United Nations Convention on the Law of the Sea1 (UNCLOS oder LOSC), auf Deutsch das Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen (SRÜ),2 gewährt den Küstenstaaten jenseits des Küstenmeers in der ausschließlichenWirtschaftszone (AWZ) souveräne Rechte zum Zwecke der Erforschung und Ausbeutung, Erhaltung und Bewirtschaftung der lebenden und nichtlebenden natürlichen Ressourcen der Gewässer über
dem Meeresboden, des Meeresbodens und seines Untergrunds sowie hinsichtlich anderer Tätigkeiten zur wirtschaftlichen Erforschung und Ausbeutung der Zonewie der Energieerzeugung ausWasser, Strömung undWind (Art. 56 Abs. 1 lit. aSRÜ).FlankiertwerdendieseRechtedurchPflichten, nicht nur durch die inkorporierte rechtliche Verpflichtung zur Erhaltung der natürlichen Ressourcen, sondern auch zum Schutz (protection) derMeeresumwelt, wozu das SRÜ entsprechende Hoheitsbefugnisse gewährt (Art. 56 Abs. lit. b iii SRÜ).
Alpine Kleinwasserkraft: Gewässerökologie und Mehrwert für die Region
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2023)
Als Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung werden leinwasserkraftanlagen
(KWKA) erhalten, ausgebaut und an geeigneten Standorten auch neu erstellt. Heutzutage gelten Anlagen bis 10 MW installierter Leistung international als KWKA [1]. In den Jahren 2013 bis 2019 stieg deren installierte Leistung weltweit von 71,0 auf 78,0 GW (+9,9 %) und in Europa von 17,8 auf 19,7 GW (+10,7 %) [1].
Dialogreihe 'Ökologie & Wasserkraft an großen Gewässern'
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2023)
Als einer der großen Gewässernutzer neben Sport- und Berufsfischerei, Tourismus, Schifffahrt, Landwirtschaft und der Bevölkerung setzt sich die Wasserkraftbranche bereits seit vielen Jahrzehnten kritisch und konstruktiv mit den Auswirkungen der Wasserkraft auf die Flüsse auseinander. Für die Veränderung unserer Gewässer ist die Wasserkraft nur in Teilbereichen verantwortlich. Schiffbarmachung, Begradigung, Hochwasserschutz, Landgewinnung, fischereiliche Nutzung sowie der Erhalt der Grundwasserstände und deren Nutzung sowie die Einleitung von Abwässern haben die Gewässer in weiten Teilen Mitteleuropas wesentlich verändert.
Klima-Wasser-Kooperation Ahlde - Ergebnisse des Feldversuchs
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (1/2023)
Innerhalb der 'Klima-Wasser-Kooperation Ahlde' (KLIWAKO) wurde der Fleunegraben im Rahmen eines von den Projektbeteiligten gemeinsam getragenen Feldversuchs für die Anpassung des Landschaftswasserhaushaltes des Trinkwassergewinnungsgebiets Emsbüren-Ahlde an den Klimawandel an zwei Punkten eingestaut. Der Feldversuch wurde durch ein umfassendes Monitoring im Sinne eines gläsernen Einzugsgebiets begleitet. Es wurde der Nachweis erbracht, dass im Nahbereich der Stauanlagen der Grundwasserkörper gestützt werden kann. Für längere Zeiträume konnten influente Verhältnisse aufrechterhalten bzw. Zeiträume mit effluenten Verhältnissen eingegrenzt werden.
