Wasserwirtschaft - Heft 12
| Neue Chancen für die kleine und mittelgroße Wasserkraft Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen, Dr.-Ing. Jens Metzger, Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr. Gerald Müller 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. |
| Rahmenbedingungen und Limitierungen bei kleinen und mittelgroßen Wasserkraftanlagen Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr. Gerald Müller Neben der Kenntnis von physikalischen Grundprinzipien zur Wasserkraftnutzung sind die Kenntnis und Beachtung von rechtlichen und ökologischen Randbedingungen die Voraussetzungen für die wirtschaftliche Realisierung von theoretischen Potenzialen. Dieser Beitrag soll die wesentlichen Grundlagen und Rahmenbedingungen dazu möglichst komprimiert und neutral darstellen sowie einen Überblick über weiterführende Literatur liefern. |
| Wasserkraftanlagen und Wasserkraftmaschinen: Wasserräder Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen Für die Auslegung und den Entwurf von Wasserkraftanlagen ist die Auswahl des Wasserkraftanlagentyps und der für den Standort geeigneten Wasserkraftmaschine erforderlich. Auf Grund der Vielfalt möglicher Ausführungsformen werden die verschiedenen Wasserkraftmaschinen und Wasserkraftanlagen hinsichtlich der technischen Konzepte gezeigt und die Wasserkraftanlagen klassifiziert. Dabei werden einerseits die Wasserkraftanlagen und Wasserräder und andererseits die Wasserkraftschnecken, Wassersäulenmaschinen, Wasserturbinen und die kinetischen Energiewandler behandelt. |
| Wasserkraftmaschinen: Wasserkraftschnecken, kinetische Wasserkraftwandler und Wasserkraftturbinen Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen, Dipl.-Ing. Christian Seidel In diesem Beitrag werden nach der erfolgten Darstellung und Klassifizierung der Wasserkraftanlagen und Wasserräder die anderen für den Bereich der kleinen und mittelgroßen Wasserkraft bedeutsamen Wasserkraftmaschinen mit den Wasserkraftschnecken, Wassersäulenmaschinen, Wasserturbinen und die kinetischen Energiewandler vorgestellt. |
| Theoretische und physikalische Grundlagen für die Wasserkraftnutzung Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen, Dr.-Ing. Jens Metzger, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dr. Gerald Müller 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. |
| Einsatzbereiche und Potenziale von Wasserkraftmaschinen Dipl.-Ing. Christian Seidel Für die kleine und mittelgroße Wasserkraft werden die spezifischen Einsatzbereiche der hierfür geeigneten Wasserkraftmaschinen gezeigt. Mit Hilfe von Fallhöhe und Durchfluss ist die am Standort einsetzbare Wasserkraftmaschine bestimmbar. Neben der Wasserkraftnutzung an ungenutzten Fließgewässerstrecken ergeben sich Ausbaumöglichkeiten an iner Vielzahl bereits bestehender natürlicher und künstlicher Gewässerstrukturen und an stillgelegten Altstandorten. Weitere Potenziale sind in Bewässerungskanälen und bei der Gezeitennutzung zu finden. |
| Vergleichende Bewertung von erneuerbaren Energieträgern Dr.-Ing. Jens Metzger, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Jensen, Dipl.-Ing. Christian Seidel, Dr.-Ing. Gerhard Haimerl, Dr. Gerald Müller 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 „Wohnen auf den Buckower Feldern“ wird anschaulich gezeigt, dass auch bei schwierigen Bodenverhältnissen eine dezentrale Regenwasserbewirtschaftung im Sinne einer Schwammstadt möglich ist. Auf 16,2 ha Fläche entsteht ein Quartier für ca. 2 500 Bewohner, in welchem das Regenwasser ausschließlich über Versickerung und Verdunstung bewirtschaftet wird und gleichzeitig ein hundertjährlicher Starkregen schadlos zurückgehalten werden kann. |
| Erfolgreicher Workshop zum EEG-Erfahrungsbericht 2021 – Vorhaben Wasserkraft Pia Bünis Im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2021 ist wie auch in den Vorgängergesetzen verankert, dass für alle Bereiche der erneuerbaren Energien ein Erfahrungsbericht erstellt werden muss. Für das Teilvorhaben Wasserkraft erfolgt die Erstellung des Berichtes durch die Ingenieurbüro Floecksmühle GmbH (IBFM) und ihre Partner, die im Rahmen dessen zu einem Online-Workshop am 27.09.2022 eingeladen hatte. |
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