Wasserkraftmaschinen: Wasserkraftschnecken, kinetische Wasserkraftwandler und Wasserkraftturbinen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2022)
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.
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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.
Wasserkraftanlagen und Wasserkraftmaschinen: Wasserräder
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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.
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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.
Schachtkraftwerk Dietenheim
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2022)
Die Wasserkraftanlage Dietenheim wurde als Schachtkraftwerk mit Schachtrechen und darunter befindlicher Kaplan-Turbine konzipiert. Sie befindet sich in einer Ausleitungsstrecke der Iller und wurde von September 2020 bis September 2021 gebaut. Das Kraftwerk schließt an eine energetisch zuvor ungenutzte, bestehende Sohlschwelle an und erzeugt nun etwa 1,6 Wh/a an erneuerbarer Energie. Das Projekt ist eines mehrerer derartiger Vorhaben der Firma Fontin, die Potenziale zur erneuerbaren Energiegewinnung an bestehenden Querbauwerken ökologisch verträglich zu erschließen.
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Die Wasserkraftanlage Dietenheim wurde als Schachtkraftwerk mit Schachtrechen und darunter befindlicher Kaplan-Turbine konzipiert. Sie befindet sich in einer Ausleitungsstrecke der Iller und wurde von September 2020 bis September 2021 gebaut. Das Kraftwerk schließt an eine energetisch zuvor ungenutzte, bestehende Sohlschwelle an und erzeugt nun etwa 1,6 Wh/a an erneuerbarer Energie. Das Projekt ist eines mehrerer derartiger Vorhaben der Firma Fontin, die Potenziale zur erneuerbaren Energiegewinnung an bestehenden Querbauwerken ökologisch verträglich zu erschließen.
45. Dresdner Wasserbaukolloquium zum Thema Nachhaltigkeit im Wasserbau
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2022)
Nachdem das Dresdner Wasserbaukolloquium im vergangenen Jahr zwangsweise als vollständig digitale Veranstaltung durchgeführt wurde, konnte das 45. Dresdner Wasserbaukolloquium am 14. und 15. Juni 2022 nun wieder als Präsenzveranstaltung im Internationalen Congress Center Dresden ausgetragen werden. Die Konferenz stand unter dem Thema „Nachhaltigkeit im Wasserbau – Umwelt, Transport, Energie“.
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Nachdem das Dresdner Wasserbaukolloquium im vergangenen Jahr zwangsweise als vollständig digitale Veranstaltung durchgeführt wurde, konnte das 45. Dresdner Wasserbaukolloquium am 14. und 15. Juni 2022 nun wieder als Präsenzveranstaltung im Internationalen Congress Center Dresden ausgetragen werden. Die Konferenz stand unter dem Thema „Nachhaltigkeit im Wasserbau – Umwelt, Transport, Energie“.
12. Mittweidaer Talsperrentag - Fachtagung zur messtechnischen Ãœberwachung von Stauanlagen
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Zum 12. Mal konnten sich nun wieder Talsperrenexperten in Sachsen beim Mittweidaer Talsperrentag treffen. Nachdem die Veranstaltung im Jahr 2020 aufgrund der Pandemie ausfallen musste und auch 2021 nicht durchgeführt werden konnte, gab es jetzt wieder die Möglichkeit zum fachlichen und persönlichen Austausch zum Thema Talsperrenüberwachung.
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Zum 12. Mal konnten sich nun wieder Talsperrenexperten in Sachsen beim Mittweidaer Talsperrentag treffen. Nachdem die Veranstaltung im Jahr 2020 aufgrund der Pandemie ausfallen musste und auch 2021 nicht durchgeführt werden konnte, gab es jetzt wieder die Möglichkeit zum fachlichen und persönlichen Austausch zum Thema Talsperrenüberwachung.
Rechtliche Hebel zum Erreichen der Ziele der Wasserrahmenrichtlinie
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Damit Deutschland die Ziele der Wasserrahmenrichtlinie in Zukunft erreichen kann, müssen die Schadstoffeinträge in Gewässer reduziert, eine naturnahe Gewässerentwicklung ermöglicht sowie die Durchgängigkeit von Gewässern wiederhergestellt und verbessert werden. Der Aufsatz beleuchtet einzelne rechtliche Hebel, insbesondere in Rechtsbereichen außerhalb des Wasserrechts, um diese Aufgaben anzugehen. Sie zielen darauf ab, Oberflächengewässer und das Grundwasser mittel- und langfristig in einen guten Zustand zu bringen.
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Damit Deutschland die Ziele der Wasserrahmenrichtlinie in Zukunft erreichen kann, müssen die Schadstoffeinträge in Gewässer reduziert, eine naturnahe Gewässerentwicklung ermöglicht sowie die Durchgängigkeit von Gewässern wiederhergestellt und verbessert werden. Der Aufsatz beleuchtet einzelne rechtliche Hebel, insbesondere in Rechtsbereichen außerhalb des Wasserrechts, um diese Aufgaben anzugehen. Sie zielen darauf ab, Oberflächengewässer und das Grundwasser mittel- und langfristig in einen guten Zustand zu bringen.
Wellenumlenker in der Freibordbemessung an Stauanlagen
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In der angepassten Freibordbemessung an Dammbauwerken im Binnenbereich wird der Wasserübertritt infolge des Wellenauflaufs grundsätzlich nicht toleriert. Liegt ein Freiborddefizit an einer Stauanlage vor, so kann die Umlenkung des Wellenauflaufschwalls mittels entsprechender Kronenelemente den Wasserübertritt unterbinden. Bestehende Dimensionierungsansätze für Wellenumlenker basieren aktuell stets auf theoretischen Ansätzen zum Wellenüberlauf. Im Rahmen unabhängiger Untersuchungen erfolgte die Entwicklung eines Dimensionierungskonzepts unter Nutzung hydrodynamisch-numerischer Modellierung zur Abschätzung der erforderlichen Wellenumlenkergröße ohne planmäßigen Wasserübertritt.
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In der angepassten Freibordbemessung an Dammbauwerken im Binnenbereich wird der Wasserübertritt infolge des Wellenauflaufs grundsätzlich nicht toleriert. Liegt ein Freiborddefizit an einer Stauanlage vor, so kann die Umlenkung des Wellenauflaufschwalls mittels entsprechender Kronenelemente den Wasserübertritt unterbinden. Bestehende Dimensionierungsansätze für Wellenumlenker basieren aktuell stets auf theoretischen Ansätzen zum Wellenüberlauf. Im Rahmen unabhängiger Untersuchungen erfolgte die Entwicklung eines Dimensionierungskonzepts unter Nutzung hydrodynamisch-numerischer Modellierung zur Abschätzung der erforderlichen Wellenumlenkergröße ohne planmäßigen Wasserübertritt.
Begrenzung der landwirtschaftlichen Wasserentnahmen am Beispiel eines Beerenobstanbaugebietes
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In einem traditionellen Erdbeeranbaugebiet musste der stetig steigende Wasserbedarf der Beerenobstkulturen begrenzt werden. Der neue Wasserrechtsbescheid hat die Entnahmen aus Grund- und Oberflächengewässern durch die Beerenobstanbauer zu Gunsten der öffentlichen Wasserversorgung und des aquatischen Naturschutzes gedeckelt.
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In einem traditionellen Erdbeeranbaugebiet musste der stetig steigende Wasserbedarf der Beerenobstkulturen begrenzt werden. Der neue Wasserrechtsbescheid hat die Entnahmen aus Grund- und Oberflächengewässern durch die Beerenobstanbauer zu Gunsten der öffentlichen Wasserversorgung und des aquatischen Naturschutzes gedeckelt.
Der Einsatz von Statusgebern zur Beobachtung des Siel- und Schöpfwerkbetriebs
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Statusgeber liefern die Informationen über die Aktivität einer technischen Einrichtung. Im Küstengebiet wurden einige Siele und Schöpfwerke mit Statusgebern ausgestattet, über die letztlich eine automatische und kontinuierliche Schätzung von Abflüssen, Pump- und Sielmengen in hoher zeitlicher Auflösung möglich ist. An einem Beispiel werden die Ergebnisse präsentiert.
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Statusgeber liefern die Informationen über die Aktivität einer technischen Einrichtung. Im Küstengebiet wurden einige Siele und Schöpfwerke mit Statusgebern ausgestattet, über die letztlich eine automatische und kontinuierliche Schätzung von Abflüssen, Pump- und Sielmengen in hoher zeitlicher Auflösung möglich ist. An einem Beispiel werden die Ergebnisse präsentiert.
Wassermengenmanagement in Schöpfwerksgräben zur Stärkung des Landschaftswasserhaushalts
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Vor dem Hintergrund der trockenen Jahre 2018 – 2020 wurden die Möglichkeiten und Grenzen einer an den Klimawandel angepassten Landschaftsentwässerung untersucht. Praxistaugliche Lösungen wurden entwickelt, um durch eine angepasste Landschaftsentwässerung Auswirkungen des Klimawandels möglichst zu kompensieren.
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Vor dem Hintergrund der trockenen Jahre 2018 – 2020 wurden die Möglichkeiten und Grenzen einer an den Klimawandel angepassten Landschaftsentwässerung untersucht. Praxistaugliche Lösungen wurden entwickelt, um durch eine angepasste Landschaftsentwässerung Auswirkungen des Klimawandels möglichst zu kompensieren.
