Wasserwirtschaft - Heft 12


Neue Chancen f√ľr die kleine und mittelgro√üe Wasserkraft
Univ.-Prof. Dr.-Ing. J√ľrgen Jensen, Dr.-Ing. Jens Metzger, Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr. Gerald M√ľller
Die Wasserkraft ist als √§ltester bekannter Energietr√§ger unter Ber√ľcksichtigung von Wirkungsgrad, Erntefaktor, Nutzungszeit sowie √∂kologischer Anforderungen und Denkmalschutzaspekten - auch im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energietr√§gern - ein wichtiger Bestandteil in unserem Energiemix. Sie tr√§gt zu einer sauberen dezentralen grundlastf√§higen und auf heimischen Ressourcen basierenden Energieversorgung bei. In den nachfolgenden Beitr√§gen werden die theoretischen Grundlagen, Potenziale, Limitierungen, technische Konzepte und Einsatzbereiche von kleinen und mittelgro√üen Wasserkraftanlagen dargestellt. F√ľr eine erfolgreiche Energiewende in Deutschland ist die Nutzung der Wasserkraft unverzichtbar. Die kleine und mittelgro√üe Wasserkraft kann, wie in den letzten √ľber 2 000 Jahren, dazu einen wertvollen Beitrag liefern.
Rahmenbedingungen und Limitierungen bei kleinen und mittelgroßen Wasserkraftanlagen
Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. J√ľrgen Jensen, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr. Gerald M√ľller
Neben der Kenntnis von physikalischen Grundprinzipien zur Wasserkraftnutzung sind die Kenntnis und Beachtung von rechtlichen und √∂kologischen Randbedingungen die Voraussetzungen f√ľr die wirtschaftliche Realisierung von theoretischen Potenzialen. Dieser Beitrag soll die wesentlichen Grundlagen und Rahmenbedingungen dazu m√∂glichst komprimiert und neutral darstellen sowie einen √úberblick √ľber weiterf√ľhrende Literatur liefern.
Wasserkraftanlagen und Wasserkraftmaschinen: Wasserräder
Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. J√ľrgen Jensen
F√ľr die Auslegung und den Entwurf von Wasserkraftanlagen ist die Auswahl des Wasserkraftanlagentyps und der f√ľr den Standort geeigneten Wasserkraftmaschine erforderlich. Auf Grund der Vielfalt m√∂glicher Ausf√ľhrungsformen werden die verschiedenen Wasserkraftmaschinen und Wasserkraftanlagen hinsichtlich der technischen Konzepte gezeigt und die Wasserkraftanlagen klassifiziert. Dabei werden einerseits die Wasserkraftanlagen und Wasserr√§der und andererseits die Wasserkraftschnecken, Wassers√§ulenmaschinen, Wasserturbinen und die kinetischen Energiewandler behandelt.
Wasserkraftmaschinen: Wasserkraftschnecken, kinetische Wasserkraftwandler und Wasserkraftturbinen
Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. J√ľrgen Jensen, Dipl.-Ing. Christian Seidel
In diesem Beitrag werden nach der erfolgten Darstellung und Klassifizierung der Wasserkraftanlagen und Wasserr√§der die anderen f√ľr den Bereich der kleinen und mittelgro√üen Wasserkraft bedeutsamen Wasserkraftmaschinen mit den Wasserkraftschnecken, Wassers√§ulenmaschinen, Wasserturbinen und die kinetischen Energiewandler vorgestellt.
Theoretische und physikalische Grundlagen f√ľr die Wasserkraftnutzung
Univ.-Prof. Dr.-Ing. J√ľrgen Jensen, Dr.-Ing. Jens Metzger, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dr. Gerald M√ľller
F√ľr Planung, Bau und Betrieb von Wasserkraftanlagen ist die Kenntnis der theoretischen und physikalischen Grundlagen wichtig, um eine Ermittlung des am Standort vorhandenen Wasserkraftpotenzials und eine Auslegung der Wasserkraftmaschine sowie der Wasserkraftanlage zu erm√∂glichen. Die erforderlichen physikalischen Grundprinzipien werden im nachfolgenden Beitrag vorgestellt.
Einsatzbereiche und Potenziale von Wasserkraftmaschinen
Dipl.-Ing. Christian Seidel
F√ľr die kleine und mittelgro√üe Wasserkraft werden die spezifischen Einsatzbereiche der hierf√ľr geeigneten Wasserkraftmaschinen gezeigt. Mit Hilfe von Fallh√∂he und Durchfluss ist die am Standort einsetzbare Wasserkraftmaschine bestimmbar. Neben der Wasserkraftnutzung an ungenutzten Flie√ügew√§sserstrecken ergeben sich Ausbaum√∂glichkeiten an iner Vielzahl bereits bestehender nat√ľrlicher und k√ľnstlicher Gew√§sserstrukturen und an stillgelegten Altstandorten. Weitere Potenziale sind in Bew√§sserungskan√§len und bei der Gezeitennutzung zu finden.
Vergleichende Bewertung von erneuerbaren Energieträgern
Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. J√ľrgen Jensen, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dr. Gerald M√ľller
Erneuerbare Energieträger stellen eine heimische, importunabhängige, sichere und CO2-freie Stromerzeugung dar. Dieser Artikel soll die wesentlichen Instrumente zur Vergleichbarkeit und Bewertung von erneuerbaren Energieträgern möglichst kompakt und neutral aufzeigen. Zur Einordnung der Wasserkraftnutzung werden auf Basis der Effizienz, der Volllaststunden, der gesicherten Leistung sowie der Life-Cycle-Betrachtungen wie der CO2-Bilanzierung und des Erntefaktors Vergleiche mit anderen Erneuerbaren und konventionellen Energieträgern vorgestellt.
Auf den Buckower Feldern wird Berlin zur Schwammstadt
M.Eng. Nicolas Neidhart
Mit dem Projekt ‚ÄěWohnen auf den Buckower Feldern‚Äú wird anschaulich gezeigt, dass auch bei schwierigen Bodenverh√§ltnissen eine dezentrale Regenwasserbewirtschaftung im Sinne einer Schwammstadt m√∂glich ist. Auf 16,2 ha Fl√§che entsteht ein Quartier f√ľr ca. 2 500 Bewohner, in welchem das Regenwasser ausschlie√ülich √ľber Versickerung und Verdunstung bewirtschaftet wird und gleichzeitig ein hundertj√§hrlicher Starkregen schadlos zur√ľckgehalten werden kann.
Erfolgreicher Workshop zum EEG-Erfahrungsbericht 2021 ‚Äď Vorhaben Wasserkraft
Pia B√ľnis
Im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2021 ist wie auch in den Vorg√§ngergesetzen verankert, dass f√ľr alle Bereiche der erneuerbaren Energien ein Erfahrungsbericht erstellt werden muss. F√ľr das Teilvorhaben Wasserkraft erfolgt die Erstellung des Berichtes durch die Ingenieurb√ľro Floecksm√ľhle GmbH (IBFM) und ihre Partner, die im Rahmen dessen zu einem Online-Workshop am 27.09.2022 eingeladen hatte.
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