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.

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.

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.

Power to Gas – innovative Speicherlösung für die Zukunft
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2013)
Auf dem Feld der innovativen Speicherlösungen liefert E.ON bereits heute einen wichtigen Beitrag. Der Ausbau der fluktuierenden regenerativen Stromerzeugung aus Wind und Sonne sowie der veränderliche Verbrauch machen die Energiespeicherung in Zukunft unerlässlich. Der Fachbeitrag geht insbesondere auf das Projekt „Power to Gas“-Pilotanlage Falkenhagen ein und zeigt Erfahrungen in den Bereichen Planung, Genehmigung, Bau, Inbetriebnahme und Öffentlichkeitsarbeit auf. Auch die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten von Power to Gas werden diskutiert.

Kraft-Wärme-Kopplung – effiziente dezentrale Energieversorgung mit Wärme und Strom
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2013)
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist eine hocheffiziente Energieumwandlungstechnologie, die seit über 100 Jahren genutzt wird. Ob und welche KWK-Anlage unter welchen Bedingungen wirtschaftlich eingesetzt werden kann und welche staatlichen Förderungen durch verbesserte rechtliche Rahmenbedingungen zur Verfügung stehen, beschreibt dieser Fachbeitrag. Gesetzliches Ziel des Kraft-Wärme- Kopplungsgesetzes (KWKG 2012) ist die Erreichung von 25 Prozent KWK-Stromerzeugungsanteil.

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.

Bioenergie als Schlüsselkomponente nachhaltiger (regionaler) Energiekonzepte
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2013)
Die Energie- und Klimaziele der Bundesregierung für die kommenden Dekaden sind in dem Energiekonzept 2010 bzw. in den Beschlüssen zur Energiewende im Juni 2011 klar formuliert worden. Die Bundesregierung strebt unter anderem an, dass bis zum Jahr 2020 der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch 18 Prozent betragen soll. Bis zum Jahr 2050 soll dieser Anteil weiter auf 60 Prozent ansteigen. Der dafür zwingend notwendige Strukturwandel innerhalb der deutschen Energiewirtschaft muss sich daher wesentlich auf die Zuwendung der nachhaltigen Energiebereitstellung auf Basis von erneuerbaren Energieträgern fokussieren.

Rechtliche Rahmenbedingungen der Abfall- und Energiewirtschaft
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2013)
Die rechtlichen Rahmenbedingungen der Abfall- und Energiewirtschaft unterlagen starken Wandlungen, die ihren rechtlichen Anknüpfungspunkt im Staatsziel eines Schutzes der natürlichen Lebensgrundlagen auch für die zukünftigen Generationen in Art. 20a GG findet. Sowohl das Abfallrecht als auch das Energierecht sollen Ressourcen effizient einsetzen, um die Umwelt zu schonen und den Weg in eine CO2-neutrale Gesellschaft ebnen.

Kurzumtriebsplantagen: Wertschöpfungskette und Chancen für Energieholznutzer
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2013)
Energieholzplantagen oder Kurzumtriebsplantagen sind Anpflanzungen schnell wachsender Baumarten – insbesondere Pappeln und Weiden – in hoher Pflanzdichte auf landwirtschaftlichen Flächen. Die Bäume werden als Stecklinge mit Spezialmaschinen im Frühjahr gepflanzt und nach guter landwirtschaftlicher Praxis vor allem im Jahr der Etablierung gepflegt. Die erste Ernte findet bereits nach 3-4 Jahren im Winter statt. Danach treiben die Bäume aus dem Wurzelstumpf wieder aus. Insgesamt können auf diese Weise mindestens fünf Erntezyklen auf einer einmal etablierten Plantage durchgeführt werden.

Identifikation und Analyse naturschutzseitiger Anforderungen an die Strom- und Wärmebereitstellung aus Energieholz
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2013)
Die energetische Biomassenutzung trägt aktuell und voraussichtlich auch in Zukunft dominierend im Kontext der Nutzung Erneuerbarer Energien bei und wird im Zuge sowohl bundes- als auch länderspezifischer Strategien kontinuierlich ausgebaut. Dabei müssen jedoch energie- und umweltpolitische Zielsetzungen mit tragfähigen Nachhaltigkeitsanforderungen (ökologisch, ökonomisch, sozial) einhergehen, was aufgrund zum Teil widersprüchlicher Ansätze nicht immer vereinbar ist.

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