Wasserkraftanlagen und Wasserkraftmaschinen: WasserrÀder
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2022)
FĂŒr die Auslegung und den Entwurf von Wasserkraftanlagen ist die Auswahl des Wasserkraftanlagentyps und der fĂŒr den Standort geeigneten Wasserkraftmaschine erforderlich. Auf Grund der Vielfalt möglicher AusfĂŒhrungsformen werden die verschiedenen Wasserkraftmaschinen und Wasserkraftanlagen hinsichtlich der technischen Konzepte gezeigt und die Wasserkraftanlagen klassifiziert. Dabei werden einerseits die Wasserkraftanlagen und WasserrĂ€der und andererseits die Wasserkraftschnecken, WassersĂ€ulenmaschinen, Wasserturbinen und die kinetischen Energiewandler behandelt.

Rahmenbedingungen und Limitierungen bei kleinen und mittelgroßen Wasserkraftanlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2022)
Neben der Kenntnis von physikalischen Grundprinzipien zur Wasserkraftnutzung sind die Kenntnis und Beachtung von rechtlichen und ökologischen Randbedingungen die Voraussetzungen fĂŒr die wirtschaftliche Realisierung von theoretischen Potenzialen. Dieser Beitrag soll die wesentlichen Grundlagen und Rahmenbedingungen dazu möglichst komprimiert und neutral darstellen sowie einen Überblick ĂŒber weiterfĂŒhrende Literatur liefern.

Wasserkraftnutzung am See Genezareth im Zusammenspiel mit Meerwasserentsalzung und Solarenergie
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2022)
Vor dem Hintergrund der Erhöhung des Wassertransfers nach Jordanien sowie zur Stabilisierung des Wasserspiegels des See Genezareth wird dessen Versorgung mit entsalztem Meerwasser von der KĂŒste diskutiert. Da der See unter dem Meeresspiegel liegt, könnte dabei die Höhendifferenz zur Stromerzeugung durch Wasserkraft genutzt werden. Diese Studie untersucht daher das Wasserkraftpotenzial am See Genezareth auf Basis der Zuleitung von entsalztem Meerwasser unter der Ausnutzung des vorhandenen GefĂ€lles. Dazu wird neben dem kontinuierlichen Betrieb auch ein intermittierender Betrieb im Zusammenspiel mit anderen Energiequellen, wie der Solarenergie, betrachtet.

Wasserkraftnutzung und EG-Wasserrahmenrichtlinie
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2022)
Immer mĂ€chtiger werden die Forderungen verschiedener Kreise, die Wasserkraftnutzung zu beschrĂ€nken oder nur noch bei ErfĂŒllen massiver gewĂ€sserökologischer Maßnahmen zuzulassen. Was macht das Sinn, wenn das Medium Wasser durch Schmutzstoffe und hier besonders Spurenstoffe schon so „verseucht“ ist, dass GewĂ€sserorganismen sich unterhalb ĂŒblicher KlĂ€ranlagen gar nicht mehr selbst reproduzieren können?

Projekt der Hochschule Hof zur Förderung der Nutzung von Wasserkraft in bestehenden Wasseranlagen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2022)
Um den Anteil von erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland auf eine noch wenig genutzte Art und Weise zu erhöhen, hat die Hochschule Hof in dem Projekt NEEWa ein Netzwerk aus Experten und Interessierten aufgebaut, das die Gewinnung von Strom aus Wasserkraft in bestehenden Wasseranlagen stÀrken soll.

Fischschutz und Anströmung an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen
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Dem Schutz der Fische bei der flussabwĂ€rts gerichteten Wanderung kommt zunehmend eine steigende Bedeutung zu. Zur fachgerechten Beurteilung des Fischschutzes an Wasserkraftanlagen mit niedrigen Fallhöhen fehlen jedoch nach wie vor wesentliche hydraulische Grundlagen. Im vorliegenden Beitrag wurden diese unter Anwendung numerischer Simulationen sowie physikalischer Modellversuche aufbereitet und darĂŒber hinaus weiterfĂŒhrende, wissenschaftlich relevante Aspekte zum Thema Fischschutz untersucht.

Hydraulik und betriebliche Aspekte von Horizontalrechen-Bypass-Systemen
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Obwohl Horizontalrechen-Bypass-Systeme (HBR-BS) dem Stand der Technik fĂŒr den Fischschutz und Fischabstieg entsprechen und in den letzten Jahren an vielen europĂ€ischen Wasserkraftanlagen installiert wurden, gibt es immer noch diverse WissenslĂŒcken bezĂŒglich der Hydraulik, den betrieblichen Aspekten und des Fischverhaltens. Aus diesem Grund wurden an der Versuchsanstalt fĂŒr Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH ZĂŒrich umfangreiche hydraulische und ethohydraulische Untersuchungen durchgefĂŒhrt. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Forschungsresultate der hydraulischen Untersuchungen und systematischen Verlegungsversuche mit Laub vorgestellt.

Hybride Barrieren zur Optimierung von Stabrechen zum Fischschutz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2021)
Die Forderung eines effektiven Fischschutzes an Wasserkraftanlagen bewegt immer mehr Betreiber zur Optimierung ihrer Kraftwerke. Dabei ist es wichtig, eine Ausgewogenheit zwischen der energetischen Nutzung und der notwendigen Fischschutzwirkung der verwendeten Rechen zu gewĂ€hrleisten. Ein neu entwickeltes System ermöglicht die Ausstattung bestehender Turbinenschutzrechen mit Elektroden, die durch ein elektrisches Feld im Wasser den Fischschutz sicherstellen, ohne wirtschaftliche Einbußen durch geringere StababstĂ€nde zu verursachen.

Aalabwanderung an der Wasserkraftanlage UnkelmĂŒhle - zwei Methoden, ein Ergebnis?
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Die Wasserkraftanlage UnkelmĂŒhle (Sieg) wurde mit einem flach geneigten Vertikalrechen und Fischabstiegswegen fĂŒr Aal und Lachs ausgerĂŒstet. Die FunktionsfĂ€higkeit der Fischschutzeinrichtungen fĂŒr den Aal wurde u. a. mit einem Fangmonitoring an den sohlennahen Abstiegen sowie mittels Radiotelemetrie ĂŒberprĂŒft. Mehr als 90 % der am Standort erfassten abgewanderten und telemetrierten Aale nutzten jedoch oberflĂ€chennahe Abstiegswege, entweder direkt bei Überfall am Wehr oder im Bereich des Krafthauses. Eine bodennahe Abwanderung ĂŒber die Bottom Gallery wurde zwar nachgewiesen, die Telemetrie-Daten zeigten jedoch unabhĂ€ngig vom Fangmonitoring deren untergeordnete Bedeutung fĂŒr Aale.

Neues Turbinendesign verringert Verletzungsgefahr fĂŒr Fische
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FĂŒr den Betrieb von Wasserkraftwerken wird der Schutz von Natur und Umwelt immer wichtiger. Andritz Hydro widmet sich diesem Thema schon seit langem und hat nun verschiedene Maßnahmen am Kraftwerk Eddersheim umgesetzt, um den Schutz der Fische zu erhöhen – bei einer gleichzeitigen Steigerung des Wirkungsgrades. Derzeit fĂŒhrt das Unternehmen diverse Testreihen und Modelversuche durch, um die Wirksamkeit der Maßnahmen in der Praxis zu prĂŒfen. Offizielle Ergebnisse werden fĂŒr Mitte 2022 erwartet.

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