Kavitationsfreie Druckhaltung für hydrothermale Tiefengeothermie – Entwicklung eines neuartigen Druckhalteventils
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2015)
Für hydrothermale Strom- und Wärmeerzeugung aus Tiefer Erdwärme kommen in Deutschland vorrangig das Norddeutsche Becken, der Oberrheingraben und das Molassebecken infrage. In diesen Regionen ist die Zusammensetzung der Thermalwässer, die zur Energieerzeugung eingesetzt werden, sehr unterschiedlich (Tabelle 1).

Hydraulische Integrität des Systems Erdwärmesonde
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2015)
Für die Beurteilung der hydraulischen Integrität von Erdwärmesonden (EWS) ist eine systemische Betrachtung zwingend erforderlich. Die hydraulischen Leitfähigkeiten der einzelnen Komponenten haben zwar großen Einfluss, jedoch ist das Zusammenwirken im System entscheidend für den tatsächlichen Fließwiderstand (Kuckelkorn & Reuß 2010). Dabei stellt die Kontaktfläche von hydrophoben Kunststoffoberflächen (Sonde) und der hydrophilen Hinterfüllsuspension eine präferierte Wasserwegsamkeit dar.

Dimensionierung von Erdwärmesondenfeldern und Temperaturfelddarstellungen mittels numerischer Software
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2015)
Die Software „Geologik SF“ wurde speziell für Geothermieanwendungen entwickelt und schließt die Lücke zwischen analytischen und numerischen Softwarepaketen. Der numerische Modell-Ansatz ermöglicht die Berechnung von konduktivem und konvektivem Wärmetransport. Neben der Dimensionierung von Sondenfeldern können laufzeitabhängige prognostische Darstellungen der Temperaturfelder und – mittels Monitor-Nodes – Grenzbetrachtungen erstellt werden.

Fernwärmetransportleitung unter der Müggelspree
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2015)
Die Kraft-Wärme-Kopplung leistet einen relevanten Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourcenschonung. Daher ist der Anteil der KWK an der Gesamtnettostromerzeugung in Deutschland in den letzten Jahren langsam aber stetig gewachsen. Auch in Berlin-Köpenick wird von der Vattenfall Europe Wärme AG die Erweiterung des Fernwärmenetzes geplant. So werden durch die spätere Fernwärmeleitung insgesamt 10.000 Wohneinheiten bei einer Vorlauftemperatur von 135 °C und einer Rücklauftemperatur von 55 °C versorgt. Im Zuge dieses Fernwärmenetzausbaus wurde zudem die Müggelspree westlich der Salvador-Allende-Brücke im HDDVerfahren mit zwei Fernwärmerohren gekreuzt.

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.

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