Leitströmung an Fischaufstiegsanlagen: Bewertung und Optimierung über ethohydraulische Modellierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Schlüsselkomponente an Fischaufstiegsanlagen ist deren Auffindbarkeit. Eine Erweiterung des Habitatmodells CASiMiR ermöglicht die Bewertung der Leitströmung durch die Kombination von Numerik und Ethohydraulik. Über einen agentenbasierten Ansatz und die Particle-Tracking-Methode lassen sich Migrationspfade von aufsteigenden Fischen, unter Annahme idealer Rheotaxis, ermitteln. Der Ansatz ermöglicht eine adaptive Planung von Fischpässen durch Optimierung von Position, Geometrie und Ausrichtung der Einstiege und Anpassung des Dotierabflusses.

Skalierung von Wasserkraftschnecken – Ein Beitrag zur einer überfälligen Dimensionierungsrechnung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Die Installation von Wasserkraftschnecken an verschiedenen Standorten erfordert, dass bekannte und erfolgreich getestete Schnecken-Geometrien hinsichtlich der unterschiedlichen Gegebenheiten bezüglich Fallhöhe und Durchfluss skaliert werden. Dies ist besonders für die Zulaufhöhe zur Schnecke wichtig, da diese den Durchfluss durch die Schnecke entscheidend bestimmt. Hier wurden durch verschiedene Hersteller in der Vergangenheit Anlagen realisiert, die deutliche Mängel in Hinsicht auf die erbrachte elektrische Leistung aufwiesen. Ursache hierfür war sowohl die ungeeignet gewählte Zulaufhöhe als auch eine Unterdimensionierung der Schnecke. Aus diesem Grund werden in diesem Artikel entsprechende, neu abgeleitete Regeln vorgestellt, die eine richtige Dimensionierung zulassen. Anhand eines Beispiels wird die Anwendung der Gleichungen vorgestellt, um fortan die erwähnten Fehler zu vermeiden.

Neues Pelton-Konzept – bis zu sechs Düsen in horizontaler Anordnung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Seit der Erfindung der Pelton-Turbine vor 140 Jahre gab es kaum signifikante Änderungen. Ursprünglich als 1-düsige horizontale Turbine konzipiert, merkte man schnell, dass eine mehr-düsige Anordnung wegen der höheren Drehzahl und der damit verbundenen Kompaktheit von großem Nutzen wäre. Dies wurde später mit der vertikalen Anordnung mit bis zu sechs Düsen erreicht. Bis jetzt war es nicht möglich, diese bis zu 6-düsige vertikale Ausführung als eine horizontale Turbine zu realisieren, da man die Ableitung des Austrittswassers aus den Laufrad-Bechern im Zusammenwirken mit dem Gehäuse nicht beherrschte.

Gewässerökologische Bewertung eines Gewässersystems bei zusätzlicher Wasserkraftnutzung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2016)
Das Geul-Einzugsgebiet verfügt über eines der ökologisch wertvollsten Bachsysteme in den Niederlanden. Für die Bewilligung der Inbetriebnahme von Wasserkraftanlagen wurde eine praktische Entscheidungshilfe (Prüfschema) entworfen, in der sowohl die von der WRRL als auch die in der Natura-2000-Richtlinie vorgegebenen Naturschutzanforderungen berücksichtigt werden. Das Prüfschema kann auf andere Gewässersysteme angewendet und um zusätzliche Bewertungskriterien erweitert werden.

Messdatenmanagement zur Talsperrenüberwachung der Enerjisa Hydropower, Türkei
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2016)
Die türkische Enerjisa beauftragte Kisters im Jahr 2015 mit der Inbetriebnahme einer software-basierten Talsperrenüberwachung. Im endgültigen Ausbau werden 12 Talsperren überwacht, die Energie aus Wasserkraft liefern. Enerjisa ist ein Joint-Venture der Firmen Sabanci und E.On. Als Energieerzeuger bedient Enerjisa 9 Mio. Kunden mit einer installierten Gesamtleistung von 2,6 GW, davon 50 % aus erneuerbaren Energiequellen. Die neue Software-Lösung bedient Anwender im Büro und im Außeneinsatz gleichermaßen. Ein Alarmmanagementsystem meldet Auffälligkeiten.

Wasserkraftwerk vereint Ökologie mit Ökonomie
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2016)
An ihrem Wasserkraftwerk Rappenberghalde setzen die Stadtwerke Tübingen ein Ausrufezeichen für den Artenschutz am Ökosystem Neckar. Im größten Tübinger Wasserkraftwerk, das jährlich bis zu 7 Mio. kWh/a sauberen Strom erzeugt, arbeitet seit dem Jahr 2014 eine hochmoderne Fischabstiegsanlage. Die 700 000 Euro teure Technik funktioniert und erfüllt ihren Zweck. Sie ist aber darüber hinaus auch ein gutes Beispiel für den Einklang von Ökologie und Ökonomie.

Fischschutz und Fischabstieg mittels vertikaler Leitrechen-Bypass-Systeme: Rechenverluste und Leiteffizienz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2016)
Fischschutz und Fischabstiegsanlagen sind im Rahmen der Wiederherstellung der Durchgängigkeit an Fließgewässern in den letzten Jahren in den Fokus gerückt. Mit horizontalen Leitrechen-Bypass-Systemen wurden bereits gute Erfahrungen bezüglich der Fischleitung an Wasserkraftanlagen mit Ausbauabflüssen bis 90 m³/s gemacht. Neue Forschungserkenntnisse zu vertikalen Leitrechen mittels ethohydraulischer Modelle deuten darauf hin, dass diese in modifizierter Art eine Alternative darstellen und das Potenzial besitzen, auch an großen Wasserkraftwerken zum Einsatz zu kommen.

Regionales Verbundsystem Westeifel - Der regionale Energieabgleich ist machbar
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Eine neue rund 80 Kilometer lange Leitungstrasse soll die Westeifel künftig mit Trinkwasser, Strom, Gas und Internet versorgen. Durch die geschickte Nutzung der topografischen Gegebenheiten kann dabei der Energieeinsatz für die Trinkwasserversorgung minimiert und durch Einsatz von Turbinen darüber hinaus sogar Energie erzeugt werden. Unter Einbindung regionaler regenerativer Energieanlagen aus Biogas, Wind, Sonne und Wasser und die Optimierung und intelligente Steuerung der Lastprofile – beispielsweise von Kläranlagen, Trinkwasseranlagen oder Industrie- und Gewerbekunden – schafft das Projekt einen Energieabgleich in der Region und leistet somit einen entscheidenden Beitrag für den regionalen Klimaschutz.

Erweiterte Nutzung von Trinkwasser-Talsperren unter energetischen Aspekten
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Vor dem Hintergrund schwankender Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie und variierender Energiepreise könnten die enormen energetischen Potenziale von Talsperren weitergehender als bisher genutzt werden. Im BMBF-Vorhaben ENERWA werden deshalb die Auswirkungen einer Flexibilisierung des Abflussregimes auf die ökologische Qualität des Wasserkörpers und den Unterlauf sowie auf die Rohwasserqualität für die Trinkwasseraufbereitung eingehend untersucht. Dabei müssen sowohl wasserwirtschaftliche, qualitätsbezogene, ökologische und technische Restriktionen berücksichtigt werden. Weitere Autoren: Jan Echterhoff Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen (FiW) e. V. Kackertstraße 15-17 52056 Aachen echterhoff@fiw.rwth-aachen.de Thomas Meißner Universität Duisburg-Essen, Abteilung Aquatische Ökologie Universitätsstraße 5 45141 Essen thomas.meissner@uni-due.de Markus Schütt Universität Duisburg-Essen, Abteilung Aquatische Ökologie Universitätsstraße 5 45141 Essen markus.schuett@uni-due.de

Temperaturanpassung und energetische Nutzung der Abgabe aus der Großen-Dhünn-Talsperre
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Dreh- und Angelpunkt des Doppel-Projektes an der Großen-Dhünn-Talsperre ist der 66 m hohe Trinkwasserentnahmeturm, der mit 81 Mio. m3 Stauinhalt zweitgrößten Trinkwassertalsperre Deutschlands. Hier setzte der Wupperverband zum einen mit dem Bau des Thermorüssels ein zu 100 % vom Europäischen Fischereifonds (EFF) gefördertes Pilotprojekt zur Erwärmung des Unterlaufs der Dhünn um. Zum anderen etablierte er eine mit 20 % vom Programm progres.nrw geförderte 280-kW-Wasserkraftanlage, die neben den Grundablässen auch den neu errichteten Thermorüssel als Triebleitung nutzen kann.

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