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Über dieses Buch

Dieses Buch fasst wichtige Veröffentlichungen zu Wasserkraftprojekten aus der Fachzeitschrift WasserWirtschaft zusammen. Dabei werden neuere Analysen zum Wasserkraftpotenzial dargestellt sowie über Entwicklungen und technische Besonderheiten berichtet. Beiträge über aktuelle Projekte runden die Zusammenstellung ab.

In diesem Rahmen wird gleichfalls der Konflikt Ausbau der regenerativen Stromerzeugung und Anforderungen durch Richtlinien, Gesetze und Biodiversitätsstrategien thematisiert.

Über die technischen und rechtlichen Aspekte hinaus werden auch Themen der Arbeitssicherheit, der Ökonomie und die Einbeziehung sozioökonomischer Aspekte in Wasserkraftprojekte erörtert.

Mit einem Geleitwort des AGAW Vorsitzenden (Arbeitsgemeinschaft Alpine Wasserkraft) Herrn Molinari.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Wasserkraftwerke und Architektur

Zusammenfassung
Wasser als Lebenselixier prägt in den unterschiedlichen Klimazonen unterschiedliche Architekturen und bauliche Strukturen aus. Unsere Zivilisationsgeschichte ist untrennbar mit Wasser verknüpft. Wasser ist die formoffenste Gestaltungskraft. Die unendliche Vielfalt durch Randbedingungen und Aggregatzuständen wird im herkömmlichen Anlagenbau trivialisiert. Alle Wassertechnologien sollten sichtbar, bewusst und im höchsten Maße Kunst und Kultur darstellen. Die im Wasser liegenden, einbetteten Energien verlangen nach architektonischem Ausdruck. Die Architektur ist letztendlich eine soziale Kunst, so wie Wasser ein das Soziale begründende Element darstellt. Die Maßstäbe der Wasserkraftanlagen können durch ihre Verortung (urban, rural) verzerrt und unterschiedlich sein, jedoch kann jedes Wasserkraftwerk Ortsidentitäten begründen oder eben zerstören. Der Maßstab, die Dramaturgie der Anlagenelemente und ihre Oberflächentexturen erfordert hohe Sensibilität zum Stand-Ort. Jedes der sechs vorgestellten Beispiele stellt ein singuläres Phänomen dar.
Max. Rieder

Kaplan-Turbine

Zusammenfassung
Anlässlich des 100-jährigen Jubiläums der Kaplan-Turbine wird ein kurzer Abriss des Werdegangs von Viktor Kaplan gegeben, und auf die Bedeutung dieser Turbinenbauart, der Entdeckung der Kavitation in Wasserturbinen sowie des Kaplan‘schen Konstruktionsverfahrens für alle Strömungsmaschinen wird eingegangen. Moderne Berechnungsverfahren für Kavitation werden angerissen.
Helmut Jaberg, Gerlind Weber, Gunter Weber, Christian Bauer, Stefan Gössinger, Leopold Heninger, Hermann Schweickert, Markus Schneeberger, Michal Kotoul

Potenziale

Zusammenfassung
Wasserkraft stellt in Baden-Württemberg die wichtigste erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung dar. Sie lieferte 2012 6 % des Stromverbrauchs. Obwohl Wasserkraft seit weit über 100 Jahren im Einsatz ist und damit einen sehr hohen Reifegrad aufweist, gibt es dennoch zahlreiche Neuentwicklungen. Vor allem bezüglich Fischfreundlichkeit, Durchgängigkeit für Geschiebe und Nutzung geringer Fallhöhen gibt es technische Innovationen. Eine Auswahl aus diesen neuen Entwicklungen wird im Folgenden dargestellt.
Helmut Jaberg, Christoph Schöpfer, Jens Peters, Udo Leier, Claudia Berger, Nikolaus Sauer, Robert Achatz, Torsten Pöhler, Patrick Schäfer, Andreas Ruopp, Philipp Daus, Thomas Weiß, Stephan Mattner, Florian Grumm, Detlef Schulz

Entwicklungen

Zusammenfassung
In diesem Beitrag werden zwei Anwendungen der Open-Source-Telemac-Suite aus dem Bereich der Wasserkraft präsentiert. Die erste Fallstudie behandelt ein Projekt, welches das Strömungsverhalten und die Optimierung der Sedimentdrift in einem Stauraumabschnitt des Wasserkraftwerks Edling an der Drau thematisiert. In der zweiten Studie werden numerische Berechnungen des oszillierenden Strömungsverhaltens in einem Entsander und darauf aufbauend untersuchte Gegenmaßnahmen präsentiert.
Clemens Dorfmann, Gerald Zenz, Jörg Lochschmidt, Bernd Junginger, Matthias von Harten, Shakun Paudel, Nicole Saenger, Oliver Kirschner, Ioakimidis, Albert Ruprecht, Alois Lashofer, Werner Hawle, Bernhard Pelikan, Dirk M. Nuernbergk, Franz Mühle, Christoph Rapp, Oliver Mayer, Philipp Unterberger, Eduard Doujak, Christian Bauer, Angela Bauer, Paul Uwe Thamsen

Projekte

Zusammenfassung
Der Main-Donau-Kanal ist der großen Öffentlichkeit nur als künstliche Schifffahrtsstraße bekannt, die das Schwarze Meer über Donau, Main und Rhein mit der Nordsee verbindet.
Als weitere Aufgabenstellung erfüllt der Kanal noch die Niedrigwassererhöhung des Nordens von Bayern durch Wasserüberleitung aus dem Donauraum und zusammen mit dem Altmühl- und Brombachsee die Verbesserung des Hochwasserschutzes im Altmühltal. Die Energiebilanz des kompletten Systems ist positiv, da die Pumphöhe auf der südlichen Rampe geringer ist als das Gefälle auf der Nordrampe, das durch mehrere Wasserkraftwerke genutzt wird. Das neueste dieser Kraftwerke ist das Wasserkraftwerk Leerstetten an der gleichnamigen Schleuse. Der Maschinensatz mit einer Durchströmturbine der Fa. Ossberger ist für eine Schluckmenge von 6,0 m³/s bei einem Nettogefälle von 24 m ausgelegt.
Dieter Wirth, Armin Fust, Helmut Reif, Alick Schwyzer, Beat Karrer, Stefan Ficht, Gerhard Blessing, Frank Pelzer, Klaus Möller, Roberto Ferrari

Pumpspeicherkraftwerke

Zusammenfassung
Photovoltaik und Windenergie haben in Deutschland einen immensen Boom erlebt. Da erneuerbare Energien aber Einspeisevorrang genießen, verringern sie die Einsatzdauern anderer Energieträger. Dadurch sinken die erzielbaren Erlöse konventioneller Kraftwerke, die zwar aus energiewirtschaftlicher Sicht notwendig, aus betriebswirtschaftlicher Sicht aber mitunter nicht mehr tragbar sind; Investitionsentscheidungen für Pumpspeicherkraftwerke sind ebenfalls in Gefahr. Mit Marktveränderungen ist zu rechnen, eine besondere Rolle könnten Langzeitspeicher spielen.
Dominik Godde, Klaus Engels, Stefan Schmid, Robert Achatz, Oliver Haupt, Christiane Beer, Stefan Höller, Helmut Jaberg, Bernhard Miller, Günther Heigerth, André Niemann, Eugen Perau, Ulrich Schreiber, Marco K. Koch, Holger Schüttrumpf, Elena Pummer, Maik Günther, Désirée Plenker

Ökologie und Rahmenbedingungen

Zusammenfassung
Die vorgestellte private Planungsvariante eines Hochwasserrückhaltebeckens zeigt, dass auch rein technische Bauwerke ein Gewinn für die gesamte Umgebung – und nicht alleine für den Hochwasserschutz – sein können. Dabei ist es unerlässlich, frühzeitig alle Beteiligten einzubeziehen und sich mit deren Vorstellungen auseinander zu setzen. Das bequeme Zurückziehen auf das einfache und fast immer zutreffende Argument „Kosteneinsparung“ kann nicht allein gelten, da bei Bauwerken mit Veränderung sowie Verlegung ganzer Flussläufe über zeitliche Dimensionen von 100 Jahren und mehr nachgedacht werden muss.
Jürgen H. R Küenzlen, Barbara Fischer-Aupperle, Philip Koelle-Nebelsiek, Bernhard Möstl, Klaus Engels, Stephan Heimerl, Johannes Schnell, Manfred Holzner, Georg Loy, Hans Michael Schober, Ralf Schindlmayr, Christoph Stein, Gerhard Haimerl, Oliver Born, Dagobert Smija, Jörg Schneider, Dirk Hübner, Christof Bauerfeind, Jens Görlach, Pia Anderer, Stephan Naumann, Frieder Haakh, Cameron Ironside, Simon Howard, Jörg Hartmann, Jian-hua Meng, Dieter Lind, Gereon Hermens, Ulrich Dumont, Raymond Johan Meijnen, Thomas Grünig, Michael Spannring, Michael Hengl, Klaus Michor, Reinhard Schaufler, Tilmann Zinsser, Martin Bieri, Anton J. Schleiss, Frédéric Jordan

Backmatter

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