Optimierung der Wasserkraftnutzung

Wasserkraftnutzung

Luftbild des Rheinkraftwerk Ryburg-Schwörstadt
Rheinkraftwerk Ryburg-Schwörstadt | Quelle: loerrach-landkreis.de

Die Wasserkraft als regenerative Energie kann im Vergleich zu anderen Energieerzeugungen die Anforderungen an Umwelt- und Klimaschutz, Wirtschaftlichkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit in besonderer Weise erfüllen. Unterstützt wird dies durch die häufig gegebene Mehrfachnutzung von Wasserkraftanlagen für beispielsweise Zwecke der Schifffahrt, des Hochwasserschutzes und der Naherholung. Darüber hinaus kann mit Wasserkraft als bislang einziger nutzbarer Technologie Energie in großem Maßstab für den kurzfristigen Abruf gespeichert werden. Über die Bereitstellung solcher Ausgleichsleistung kommt der Wasserkraft auch für die Nutzung anderer erneuerbarer Energien eine wichtige Unterstützungsfunktion zu. Darüber hinaus spielen Wasserkraftanlagen bei der Sicherheit des Netzbetriebs und dem Wiederaufbau nach Störungen eine Rolle.

Bild einer Kaplan Turbine kurz vor der Fertigstellung. 2 Arbeiter begutachten die Schaufeln
Eingebaute Kaplan-Turbine kurz vor Fertigstellung | Quelle: verbund.com

Bei der Planung von Wasserkraftanlagen spielt das Zusammenspiel zwischen den Fachdisziplinen des Bauingenieurwesens, des Wasserbaus, des Maschinenbaus, der Elektrotechnik und der Gewässerökologie eine entscheidende Rolle. Hierbei gilt es, zahlreichende Fragestellungen seitens des Wasserbaus zu beantworten. Bspw. seien hier die hydraulisch optimierte Gestaltung der Anströmsituation, die Ausbildung des Saugschlauches und des Unterwasserbereiches sowie die Bewerkstelligung der Durchgängigkeit für Fische genannt.

Das Prinzip einer Pelton-Freistrahlturbine
Prinzip einer Pelton-Freistrahlturbine | Quelle: home.arcor.de

Das Fachgebiet bietet dazu wissenschaftliche Begleituntersuchungen mittels diverser Modell- und Simulationstechniken an, wobei auch mittels Naturmesskampagnen Daten zur Beurteilung betriebsrelevanter Fragestellungen erfasst werden können.