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Titelaufnahme

Titel
Maßnahmen zur Steigerung der Stromerzeugung an Wasserkraftanlagen bei gleichzeitiger Erfüllung der Richtlinien 2009/28/EG (Erneuerbaren Richtlinie) und 2000/60/EG (Wasserrahmenrichtlinie) / Tauber Michael-Marcus
VerfasserTauber, Michael-Marcus
Begutachter / BegutachterinMader, Helmut ; Hübl, Johannes ; Pelikan, Bernhard
Betreuer / BetreuerinMader, Helmut
Erschienen2011
UmfangXVIII, 414 S. : 1 CD-ROM ; Ill., graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Wasserkraftpotenzial / Revitalisierungspotenzial / Fischaufstiegshilfe / Hydraulischer Modellversuch / Multi Struktur Schlitzpass / Betonfertigteil
Schlagwörter (EN)hydropower potential / fishpass / fishway / physical hydraulic modelling / Multi Structure Slot Fishpass / precast concrete elements / revitalization potential
Schlagwörter (GND)Land Salzburg / Wasserkraft / Energieerzeugung / Umweltverträglichkeit / Fischaufstiegsanlage
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17003 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Maßnahmen zur Steigerung der Stromerzeugung an Wasserkraftanlagen bei gleichzeitiger Erfüllung der Richtlinien 2009/28/EG (Erneuerbaren Richtlinie) und 2000/60/EG (Wasserrahmenrichtlinie) [23.73 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die teils diametralen Forderungen der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) sowie die der Erneuerbaren Energien Richtlinie (2009/28/EG) bilden die Grundlagen und Rahmenbedingungen für die vorliegende Arbeit. Anhand einer Wasserkraftpotenzialstudie sowie der Entwicklung einer ökologisch / ökonomisch optimierten Fischwanderhilfe werden Potenziale aufgezeigt, welche die Stromproduktion an Wasserkraftwerksstandorten unter Beachtung der aktuellen Zielvorgaben der Ökologie nachhaltig sichern und steigern kann. Die Wasserkraftpotenzialstudie für das Bundesland Salzburg zeigt systematisch jene Potenziale auf, die durch Revitalisierung bestehender Anlagen und durch die multifunktionale Nutzung von Trinkwasserversorgungen und Beschneiungsteichen gehoben werden können. Für das Bundesland Salzburg ergibt sich für 404 Wasserkraftwerke < 5 MW ein Revitalisierungspotenzial von 455 GWh/a, für Kraftwerke > 5 MW ein Potenzial von 300 GWh/a. 180 mögliche Trinkwasserkraftwerke könnten mit rd. 16 GWh/a an der Stromproduktion mitwirken. Pumpspeicherkraftwerke an bestehenden Beschneiungsteichen könnten 1.430 GWh/a an Veredelungsenergie zur Verfügung stellen. Das Potenzial erreicht durch die Optimierung von Ökologisierungsmaßnahmen wird beispielhaft an der hydraulischen Weiterentwicklung einer Fischwanderhilfe in Modellversuchen im Maßstab 1:5 und 1:1 aufgezeigt. Im Vergleich mit einem Vertical Slot Fishpass erreicht der so genannte Multi Structure Slot Fishpass bedingt durch eine spezielle Formgebung des Schlitzbereiches, eine Durchflussreduktion von 33 % bis 45 %. Daraus resultiert eine Fließgeschwindigkeitsreduktion, welche für die Fischfauna speziell an den neuralgischen Punkten einer Fischaufstiegshilfe (Schlitzbereich) deutliche Abminderungen der maximalen Fließgeschwindigkeiten von 25 % erreicht. Erste Fischversuche im Labor bestätigen die biologische Funktionsfähigkeit des neuen, turbulenzärmeren Systems.

Zusammenfassung (Englisch)

With the water framework directive (2000/60/EG) and the renewables directive (2009/28/EG) the European Union created extensive works, theirs implementation should simultaneously result in a successful protection of our water bodies and to an increase of energy production out of renewable energy sources. In terms of hydropower these targets implement a wide range of conflicts. The present work represents measures accounting both goals. The optimization and enhancement potential of existing hydropower sites, the multifunctional utilization of drinking water and artificial snow systems and the development of an ecological and economical modified Fishpass is discussed. Within the scope of a hydropower potential study for the federal state Salzburg a revitalization potential for 404 sites < 5 MW of 455 GWh/a was discovered. For sites larger than 5 MW this potential amounts 300 GWh/a. At 180 possible sites for drinking water hydropower plants, a power production potential of 16 GWh/a was derived. Pump storage hydropower plants at existing artificial snow lakes can produce 1.430 GWh/a of valuable regulation and compensation energy. The potential obtained by optimizing necessary ecologic measures is exemplified with a hydraulic further development of a Fishway. The newly designed concept, named Multi Structure Slot Fishpass, was tweaked to reach a maximum ecologic acceptance by reducing the necessary discharge which is also considered positive among hydropower plant operators. The investigations were carried out at a physical 1:5 and 1:1 hydraulic model. With additional roughness elements, a longitudinal extension of the slot and an additional guidance wall, the slot area was remodelled in order to gain a multi structured slot. These measures evoke additional hydraulic losses and an intended meandering flow in the resting pool which result in a major discharge reduction between 33 % and 45 % compared to the discharge of a common Vertical Slot fishway with identical design parameters. Flow velocities at sensitive fish migration sections were reduced considerably of about 25 %. Fish trials at the 1:1 hydraulic model approve the biologic acceptance of the new, low turbulent fishway system.