Alte Schiebertürme an der Urfttalsperre werden erdbebensicher
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2023)
Die in der Nordeifel gelegene Urfttalsperre wurde in den Jahren 1900 bis 1905 nach den Plänen von Prof. Intze erbaut und dient mit einem Stauvolumen von 45,5 Mio. m³ bis zum heutigen Tag dem Hochwasserschutz, der Brauchwasserversorgung und der Stromerzeugung. Das als Schwergewichtsmauer konzipierte Sperrbauwerk besteht vollständig aus Bruchsteinmauerwerk und weist in Talmitte eine Fußbreite von 50,5 m und eine Höhe von 58 m auf. Bis zu einer Höhe von etwa 34 m ist der Staumauer im unteren Bereich der aus Hangschutt und Felsgeröll bestehende sogenannte Intzekeil vorgelagert.
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Die in der Nordeifel gelegene Urfttalsperre wurde in den Jahren 1900 bis 1905 nach den Plänen von Prof. Intze erbaut und dient mit einem Stauvolumen von 45,5 Mio. m³ bis zum heutigen Tag dem Hochwasserschutz, der Brauchwasserversorgung und der Stromerzeugung. Das als Schwergewichtsmauer konzipierte Sperrbauwerk besteht vollständig aus Bruchsteinmauerwerk und weist in Talmitte eine Fußbreite von 50,5 m und eine Höhe von 58 m auf. Bis zu einer Höhe von etwa 34 m ist der Staumauer im unteren Bereich der aus Hangschutt und Felsgeröll bestehende sogenannte Intzekeil vorgelagert.
Anpassung eines Betriebsplanes - Was, wenn die Widerstände sehr groß sind?
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2023)
Talsperren werden nach bestehenden Betriebs- und Bewirtschaftungsplänen betrieben. Im Rahmen der Evaluierung des Betriebsplanes der Talsperre Kelbra hat sich der Betreiber mit Anpassungen auf Grund von Veränderungen des Umwelt- und Wasserrechts sowie den vielfältigen Nutzungsanforderungen auseinanderzusetzen. Ein Prozess, in dem erhebliche Widerstände und Konflikte verschiedenster Protagonisten zu bearbeiten sind. Im Beitrag wird dargestellt, wie an diesen langwierigen Prozess herangegangen wird, um Akzeptanz auf vielen Ebenen zu schaffen.
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Talsperren werden nach bestehenden Betriebs- und Bewirtschaftungsplänen betrieben. Im Rahmen der Evaluierung des Betriebsplanes der Talsperre Kelbra hat sich der Betreiber mit Anpassungen auf Grund von Veränderungen des Umwelt- und Wasserrechts sowie den vielfältigen Nutzungsanforderungen auseinanderzusetzen. Ein Prozess, in dem erhebliche Widerstände und Konflikte verschiedenster Protagonisten zu bearbeiten sind. Im Beitrag wird dargestellt, wie an diesen langwierigen Prozess herangegangen wird, um Akzeptanz auf vielen Ebenen zu schaffen.
Sanierungsarbeiten am Druckstollen der Enguri-Stauanlage
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2023)
Die Enguri-Staumauer in Georgien ist mit 750 m Breite und 271,5 m Höhe das gewaltigste Bauwerk im Kaukasus. Sie ist zugleich die höchste Bogenstaumauer der Erde und zurzeit die dritthöchste fertiggestellte Talsperre. Ein 15 050 m langer Druckstollen mit einem Innendurchmesser von 9,5 m verbindet die Staumauer mit einer Kaskade von Kraftwerken. Der Druckstollen durchquert einen schmalen Bergrücken aus verkarsteten Kalksteinen, Mergeln und mergeligen Sandsteinen.
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Die Enguri-Staumauer in Georgien ist mit 750 m Breite und 271,5 m Höhe das gewaltigste Bauwerk im Kaukasus. Sie ist zugleich die höchste Bogenstaumauer der Erde und zurzeit die dritthöchste fertiggestellte Talsperre. Ein 15 050 m langer Druckstollen mit einem Innendurchmesser von 9,5 m verbindet die Staumauer mit einer Kaskade von Kraftwerken. Der Druckstollen durchquert einen schmalen Bergrücken aus verkarsteten Kalksteinen, Mergeln und mergeligen Sandsteinen.
Gerlos I ist die weltweit erste horizontale sechsdüsige Pelton-Turbine
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2023)
In den Anfängen ihrer Entwicklung waren Pelton-Turbinen mit horizontalen Wellen ausgeführt. Diese Anordnung war aufgrund ihrer Einfachheit bis in die 1950er-Jahre vorherrschend, zunächst nur mit einer, später dann auch mit zwei Düsen. Bald schon erkannte man, dass eine weitere Düse Probleme hinsichtlich der Abströmung des Wassers zur Folge hatte und dass diese bei vertikaler Anordnung der Welle umgangen werden konnten.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (5/2023)
In den Anfängen ihrer Entwicklung waren Pelton-Turbinen mit horizontalen Wellen ausgeführt. Diese Anordnung war aufgrund ihrer Einfachheit bis in die 1950er-Jahre vorherrschend, zunächst nur mit einer, später dann auch mit zwei Düsen. Bald schon erkannte man, dass eine weitere Düse Probleme hinsichtlich der Abströmung des Wassers zur Folge hatte und dass diese bei vertikaler Anordnung der Welle umgangen werden konnten.
Theoretische und physikalische Grundlagen für die Wasserkraftnutzung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2022)
Für 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 ermöglichen. Die erforderlichen physikalischen Grundprinzipien werden im nachfolgenden Beitrag vorgestellt.
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Für 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 ermöglichen. Die erforderlichen physikalischen Grundprinzipien werden im nachfolgenden Beitrag vorgestellt.
Neue Chancen für die kleine und mittelgroße Wasserkraft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2022)
Die Wasserkraft ist als ältester bekannter Energieträger unter Berücksichtigung von Wirkungsgrad, Erntefaktor, Nutzungszeit sowie ökologischer Anforderungen und Denkmalschutzaspekten - auch im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieträgern - ein wichtiger Bestandteil in unserem Energiemix. Sie trägt zu einer sauberen dezentralen grundlastfähigen und auf heimischen Ressourcen basierenden Energieversorgung bei. In den nachfolgenden Beiträgen werden die theoretischen Grundlagen, Potenziale, Limitierungen, technische Konzepte und Einsatzbereiche von kleinen und mittelgroßen Wasserkraftanlagen dargestellt. Für eine erfolgreiche Energiewende in Deutschland ist die Nutzung der Wasserkraft unverzichtbar. Die kleine und mittelgroße Wasserkraft kann, wie in den letzten über 2 000 Jahren, dazu einen wertvollen Beitrag liefern.
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Die Wasserkraft ist als ältester bekannter Energieträger unter Berücksichtigung von Wirkungsgrad, Erntefaktor, Nutzungszeit sowie ökologischer Anforderungen und Denkmalschutzaspekten - auch im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieträgern - ein wichtiger Bestandteil in unserem Energiemix. Sie trägt zu einer sauberen dezentralen grundlastfähigen und auf heimischen Ressourcen basierenden Energieversorgung bei. In den nachfolgenden Beiträgen werden die theoretischen Grundlagen, Potenziale, Limitierungen, technische Konzepte und Einsatzbereiche von kleinen und mittelgroßen Wasserkraftanlagen dargestellt. Für eine erfolgreiche Energiewende in Deutschland ist die Nutzung der Wasserkraft unverzichtbar. Die kleine und mittelgroße Wasserkraft kann, wie in den letzten über 2 000 Jahren, dazu einen wertvollen Beitrag liefern.
Tragverhalten alter Staumauern und Folgerungen für die Bauwerksüberwachung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2022)
Die Sicherheit einer Talsperre hängt sowohl von der rechnerischen Tragfähigkeit der Staumauer gemäß Norm als auch von einer sorgfältigen Bauwerksüberwachung ab. Mit modernen Berechnungsverfahren lassen sich nicht nur die geforderten Sicherheitsnachweise führen, sondern auch das Trag- und Verformungsverhalten im Ist- und Bruchzustand genauer darstellen. Auf Basis zahlreicher statischer Analysen an verschiedenen Staumauermodellen werden das komplexe Bruchverhalten beschrieben und Empfehlungen für die Bauwerksüberwachung abgeleitet.
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Die Sicherheit einer Talsperre hängt sowohl von der rechnerischen Tragfähigkeit der Staumauer gemäß Norm als auch von einer sorgfältigen Bauwerksüberwachung ab. Mit modernen Berechnungsverfahren lassen sich nicht nur die geforderten Sicherheitsnachweise führen, sondern auch das Trag- und Verformungsverhalten im Ist- und Bruchzustand genauer darstellen. Auf Basis zahlreicher statischer Analysen an verschiedenen Staumauermodellen werden das komplexe Bruchverhalten beschrieben und Empfehlungen für die Bauwerksüberwachung abgeleitet.
Grundwasseranreicherung mit entsalztem Meerwasser in Festgesteinsgrundwasserleitern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
In dieser Studie wird die Eignung von Festgesteinsaquiferen im östlichen mediterranen Raum zur Nutzung als Speicher von entsalztem Meerwasser untersucht. Hierzu wurden zunächst technische Kriterien als Indikatoren zur Eignung definiert und auf deren Basis eine Voruntersuchung durchgeführt, um anschließend für ausgewählte Aquifere mit numerischen Modellen Bewirtschaftungsmaßzahlen zu quantifizieren. Es zeigt sich, dass eine Reihe von Aquiferen als Speichermedium genutzt werden könnten, dies zum Teil sogar entgegen naheliegender Erwartungen.
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In dieser Studie wird die Eignung von Festgesteinsaquiferen im östlichen mediterranen Raum zur Nutzung als Speicher von entsalztem Meerwasser untersucht. Hierzu wurden zunächst technische Kriterien als Indikatoren zur Eignung definiert und auf deren Basis eine Voruntersuchung durchgeführt, um anschließend für ausgewählte Aquifere mit numerischen Modellen Bewirtschaftungsmaßzahlen zu quantifizieren. Es zeigt sich, dass eine Reihe von Aquiferen als Speichermedium genutzt werden könnten, dies zum Teil sogar entgegen naheliegender Erwartungen.
Modellbasierte prädiktive Regelung des Sees Genezareth zur verbesserten Wasserversorgung des Unteren Jordantals
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
Der See Genezareth ist von großer Bedeutung für die israelische und jordanische Wasserversorgung. Dies gilt auch für das Untere Jordantal, da hier ein großer Anteil der landwirtschaftlichen Produktionsflächen Jordaniens liegt. Die Wasserressourcen in der Region sind jedoch knapp, weshalb die effektive Nutzung des vorhandenen Süßwassers von besonderer Relevanz ist. Diese Studie befasst sich daher mit der Frage, ob und wie die Wasserabgabe des Sees ins Jordantal durch ein Entscheidungsunterstützungssystem zur länderübergreifenden, multikriteriellen Optimierung weiter verbessert werden kann.
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Der See Genezareth ist von großer Bedeutung für die israelische und jordanische Wasserversorgung. Dies gilt auch für das Untere Jordantal, da hier ein großer Anteil der landwirtschaftlichen Produktionsflächen Jordaniens liegt. Die Wasserressourcen in der Region sind jedoch knapp, weshalb die effektive Nutzung des vorhandenen Süßwassers von besonderer Relevanz ist. Diese Studie befasst sich daher mit der Frage, ob und wie die Wasserabgabe des Sees ins Jordantal durch ein Entscheidungsunterstützungssystem zur länderübergreifenden, multikriteriellen Optimierung weiter verbessert werden kann.
Evaluierung von Transfersystemen zur Wasserversorgung von Jordanien und Palästina
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
Um den zukünftigen Wasserbedarf in Jordanien und Palästina zu decken, müssen neben den Meerwasserentsalzungsanlagen Mega-Wassertransfersysteme gebaut werden, um das Frischwasser zu den Bedarfszentren zu fördern. Diese Studie befasst sich mit der Entwicklung und Dimensionierung von nationalen und regionalen Transferrouten unter Berücksichtigung der bestehenden planungsrelevanten Wassersysteme und Infrastruktur, um prognostizierte Wasserdefizite in 2035 und 2050 auszugleichen.
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Um den zukünftigen Wasserbedarf in Jordanien und Palästina zu decken, müssen neben den Meerwasserentsalzungsanlagen Mega-Wassertransfersysteme gebaut werden, um das Frischwasser zu den Bedarfszentren zu fördern. Diese Studie befasst sich mit der Entwicklung und Dimensionierung von nationalen und regionalen Transferrouten unter Berücksichtigung der bestehenden planungsrelevanten Wassersysteme und Infrastruktur, um prognostizierte Wasserdefizite in 2035 und 2050 auszugleichen.
