Bauwerkshydraulik und Standortoptimierung f√ľr Kleinwasserkraftwerke in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Die Optimierung von Kleinwasserkraftstandorten bildet eine herausfordernde Aufgabe. Moderne Methoden, wie numerische Modellierungen zur Str√∂mungsanalyse und weitergehende Werkzeuge zur Standortanalyse und -optimierung, werden genutzt, um ausgew√§hlte energetische, gew√§sser√∂kologische und wirtschaftliche Aspekte zu verbessern. Am Beispiel von Anlagen aus China werden Einsatzm√∂glichkeiten dieser Methoden hinsichtlich der √∂rtlichen Verh√§ltnisse gezeigt. Die verwendeten Verfahren sind in praxisorientierten Leitf√§den ausf√ľhrlich beschrieben.

Nachhaltigkeitsbewertung f√ľr Kleinwasserkraftwerke in China
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In China besteht ein hohes hydroenergetisches Potenzial an dezentralen emissionsarmen L√∂sungen in Form von Kleinwasserkraftwerken. Deren Nutzung kann helfen, soziale Ungleichgewichte abzubauen, gleichzeitig resultieren daraus international kontrovers diskutierte deutliche Eingriffe in Natur und Landschaft und damit in die Gesellschaft. Zur Erfassung und Bewertung der systemischen Auswirkungen der Nutzung von Wasserkraft wurde ein multikriterieller Ansatz erarbeitet, mit dessen Hilfe Planungsprozesse unterst√ľtzt und innovative Finanzmittel mobilisiert werden k√∂nnen.

Bewertung und Verbesserung von Kleinwasserkraftwerken in China
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Die chinesische Regierung hat 2003 damit begonnen, Kleinwasserkraftwerke (KWK) schwerpunktm√§√üig in l√§ndlichen Gebieten aufzubauen. Bis heute wurden dabei mehr als 1 000 KWK errichtet. Vor diesem Hintergrund wurde das Deutsch-Chinesische Forschungsprojekt HAPPI durchgef√ľhrt. Ziel des Projekts war es, die Planung, den Bau sowie den Betrieb von KWK in China zu analysieren und durch innovative Technologien effizienter zu gestalten. Dabei wurden √∂kologische und sozio√∂konomische Aspekte verst√§rkt ber√ľcksichtigt.

Hydrologische Modellierung f√ľr die Optimierung von Kleinwasserkraftwerkskaskaden
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Der hydrologischen Modellierung des Wasserdargebotes im Flusseinzugsgebiet kommt bei Planung und Optimierung von Wasserkraftwerken, die h√§ufig in komplexe Kraftwerkskaskaden eingebunden sind, eine gro√üe Bedeutung zu. In vielen Regionen der Welt fehlen jedoch oft die entsprechenden Eingangsdaten. Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit lautet daher, ob es m√∂glich ist, auf Basis √∂ffentlich verf√ľgbarer Datenquellen das Abflussregime eines Einzugsgebiets abzubilden, um Standortbewertung und energieoptimierte Nutzung der Wasserkraftanlagen zu gew√§hrleisten.

Optimale Betriebsf√ľhrung von Kleinwasserkraftwerks-Gruppen
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Flussl√§ufe mit Talsperren und Laufwasserkraftwerke stellen gro√üe Herausforderungen an die Betriebsf√ľhrung, insbesondere wenn eine Mehrfachnutzung vorliegt und verschiedenartige Zielstellungen erf√ľllt werden sollen. Deshalb wurden Verfahren zum optimalen Betrieb von Kaskaden von Kleinwasserkraftwerken entwickelt. Das Energiemanagement f√ľr die optimale Netzanbindung der Wasserkraftwerke und die Zusammenf√ľhrung von mehreren Kraftwerken zu virtuellen Kraftwerken waren auch Inhalt der Arbeit.

Konstruktive und geotechnische Aspekte kleiner Wasserkraftwerke in China
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Die GUB AG brachte ihr Wissen in Geotechnik und konstruktivem Wasserbau in das Forschungsprojekt HAPPI zur Entwicklung von Leitlinien f√ľr Planung und Bau kleiner Wasserkraftanlagen in China ein. Die Planungsphasen f√ľr Anlagen zwischen ein und zehn MW installierter Leistung wurden hinsichtlich einer angepassten Vorgehensweise sowie der daf√ľr erforderlichen Planungswerkzeuge untersucht und beschrieben.

Ansatz zur Wirtschaftlichkeitsbewertung von Kleinwasserkraftanlagen in China
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Um die finanzielle Tragfähigkeit der Umsetzung eines verbesserten Kleinwasserkraftanlagendesigns hinsichtlich des chinesischen Elektrizitätsmarkts abzuschätzen zu können, wurde ein einfach umzusetzender Bewertungsansatz erstellt.

Der Damm-Komplex am Oberen Atbara im Sudan
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Der Damm-Komplex am Oberen Atbara im Nordsudan dient neben Bew√§sserungszwecken dem Hochwasserschutz und stellt 320¬†MW elektrischer Leistung zur Verf√ľgung. Mit der im Juni¬†2018 abgeschlossenen Netzsynchronisation der vier Maschinens√§tze befindet sich das von Tractebel Engineering GmbH ‚Äď vormals Lahmeyer International GmbH ‚Äď durchgef√ľhrte Mehrzweck-Projekt nach rund acht Jahren Planungs- und Ausf√ľhrungszeit im Abschluss. Ein angeschlossenes Infrastruktur-Bauvorhaben wird ab Ende¬†2019 das Reservoir des Staubauwerks f√ľr die Trinkwasserversorgung einer Gro√üstadt erschlie√üen.

Sanierung eines Deiches am Toten Meer, Israel, mit Hilfe einer 18 km langen Schlitzwand
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Der ca. 15¬†m hohe und ca. 18¬†km lange Umschlie√üungsdeich eines Verdunstungsbeckens zur Kaligewinnung s√ľdlich des Toten Meers in Israel ist aufgrund von Erosion des Dichtungskerns besch√§digt. Zum Schlie√üen der erosionsbedingten Hohlr√§ume wurde in einem ersten Schritt eine dynamische Intensivverdichtung durchgef√ľhrt. Zur Abdichtung des Deiches und des Untergrunds wurde eine 30¬†m tiefe Schlitzwand mit innenliegender Spundwand gebaut.

Innovation bei einer Sperre auf aktiver Verwerfung und starker Stauseeverlandung
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In der Gr√ľndung der Neelum-Jhelum-Talsperre in Kaschmir, Pakistan, verl√§uft eine der Hauptverwerfungen des Himalayas. Die Sperre besteht aus einer Gewichtsmauer mit Hochwasserentlastungsanlage sowie √ľber der Verwerfung aus einem Steinsch√ľttdamm. Die Sperre und Sch√ľtzen wurden f√ľr eine Horizontalbeschleunigung von 1,25¬†g ausgelegt, der Sch√ľttdamm zudem f√ľr eine Fundationsverschiebung von 3,7¬†m. Der Fels wurde im Bereich der Verwerfung durch eine Reihe eng angeordneter Bohrungen geschw√§cht. Zur Kontrolle der Stauraumverlandung wurde die Sohle der Hochwasserdurchl√§sse auf das Niveau des Flussbettes gelegt.

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