Carolin Loch und Kristin Fiedler

Präsentation zum Thema: "Carolin Loch und Kristin Fiedler"—  Präsentation transkript:

1 Carolin Loch und Kristin Fiedler
Wasserkraftwerke Carolin Loch und Kristin Fiedler

2 Gliederung Systemkomponenten Funktionsweise Systematisierungen
Ökonomische Analyse Ökologische Analyse Potentiale und Nutzung Gezeitenkraftwerk

3 Systemkomponenten

4 Das Krafthaus

5 Überdruck- oder Reaktionsturbinen: Francis-, Propeller, Kaplan- und
Die Turbine Überdruck- oder Reaktionsturbinen: Francis-, Propeller, Kaplan- und Straflo-Turbinen Gleichdruck- oder Aktionsturbinen: Peltonturbinen Der Wirkungsgrad ist vom jeweiligen Wasserangebot abhängig und jede Turbinenart erreicht ihre maximale Leistung bei einer anderen Fallhöhe und einem anderen Volumenstrom

6 Die Kaplanturbine Axial durchströmt Laufradschaufeln verstellbar
Leistung: 500 MW Propellerturbinen Straflo-Turbinen

7 Die Francisturbine Das Triebwasser strömt radial in die Laufradschaufeln ein und axial wieder heraus Die Laufradschaufeln sind fest, Regulierung über den Leitapparat Langsam- und Schnellläufer ab 40% der Maximalleistung hohe Wirkungsgrade

8 Die Pelton-Turbine Laufrad besteht aus Schaufeln und ist starr
Das Wasser strömt durch mehrere Düsen in tangentialer Richtung auf das Laufrad Regulierung durch Ventilsteuerung Eignung: Stark schwankende Zuflüsse

9 Wasserräder Wesentlich preisgünstiger als Turbinen
Fallhöhe bis zu 10 m Achsen, Radkränze und Speichen aus Stahl; Schaufeln nach wie vor aus Holz

10 Funktionsweise

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 Systematisierungen nach Fallhöhe:
Niederdruckkraftanlagen mit einer Fallhöhe von ca. bis zu 20m, Mitteldruckkraftanlagen mit einer Fallhöhe von ca m, Hochdruckkraftanlagen mit einer Fallhöhe von ca m.

21 nach Bauart: Laufwasserkraftwerk Meeresstromkraftwerk Wellenkraftwerk Gezeitenkraftwerk

22 Ökonomische Analyse Kosten sind stark von den Standortbedingungen abhängig Die Baukosten machen bereits 40 bis 50% der Gesamtkosten aus Geringe Betriebskosten Wasserkraftwerke haben eine lange Lebensdauer

23 Ökologische Analyse Wasserkraftwerke sind eine saubere Energiequelle
Die Fließgeschwindigkeit wird verlangsamt: Es kommt zu Ablagerungen von Feinsedimenten Die Wassertemperatur erhöht sich Der Staudamm ist eine Barriere für sämtliche Migrationsbewegungen, die Fischwanderung wird unterbrochen  Haupthemmnisse für einen verstärkten Bau von Wasserkraftwerken sind die hohen Kosten für den Bau und Umweltschutzprobleme

24 Beispiel: Drei-Schluchten-Damm
Inbetriebnahme 2006 2,3 Kilometer lange und 184 Meter hohe Staumauer 26 Riesenturbinen Theoretisch Erzeugung von soviel Strom wie 16 Atomkraftwerke 660 Kilometer langer Stausee Hochwasserschutz Mitgerissene Giftstoffe setzen sich in dem langsam fließenden Stausee ab: Giftbecken

25 Potentiale und Nutzung

26

27 Gezeitenkraftwerk Die Gezeiten Wirkende Kräfte: Eigenrotation der Erde
Rotation des Erde-Mond-Systems Anziehung zwischen Mond und Erde Rotation der Erde um die Sonne Anziehung zwischen Sonne und Erde

28

29

30

31 Ein Gezeitenkraftwerk schöpft die Energie aus dem ständigen Wechsel von Ebbe und Flut.

32 Gewinnung umweltfreundlicher Energie
Vorteile Gewinnung umweltfreundlicher Energie Ebbe und Flut sind berechenbare Größen, permanent vorhanden und vollkommen unabhängig von äußeren Gegebenheiten Die einfache Technologie und die lange Lebensdauer

33 Beispiel: Saint Malo 1966 errichtet Tidenhub von 12 bis 18 Metern
Gesamtleistung von 240 MW 24 Turbinen 8% des bretonischen Stroms

34 Extrem korrosionsanfällig
Nachteile Extrem korrosionsanfällig Gravierende negative Auswirkungen auf das Ökosystem des Flusses: Hinter einem solchen Gezeitenkraftwerk sind die Phasen verschoben Die Wanderung von Wassertieren wird behindert Es gibt weltweit nur wenige Standorte, die für ein Gezeitenkraftwerk dieser Art geeignet wären Der Bau eines Gezeitenkraftwerkes ist sehr kostenaufwändig

35 Eine neue Generation von Gezeitenkraftwerken: Das Projekt „Seaflow“
„Unterwasser-Windkraftanlage“

36 Die Turbinen bedeuten keine sichtbare Veränderung der Landschaft
Vorteile Gezeitenkraftwerke der neueren Generation könnten schätzungsweise sogar die Produktion von ca. 40 großen Atomkraftwerken ersetzen Die Turbinen bedeuten keine sichtbare Veränderung der Landschaft Die relativ langsamen Drehgeschwindigkeiten haben keine negativen Auswirkungen auf den Bestand der Meerestiere Korrosion wird verhindert   Die Energiegewinnung wird zu einer äußerst planbaren Größe

37 Sehr hohe Kosten pro Kilowattstunde, die
Nachteil Sehr hohe Kosten pro Kilowattstunde, die zwischen 8 und 15 Cent und damit deutlich über den Kosten von Atomstrom oder selbst Strom aus Windkraft liegen

38 K. Heinloth, „Energie“, Teubner Studienbücher, 1983, Stuttgart.
Quellen K. Heinloth, „Energie“, Teubner Studienbücher, 1983, Stuttgart. M. Kaltschmitt, W. Streicher, A. Wiese (Hrsg), „Erneuerbare Energien“, 4.Auflage, Springer, 2006, Berlin Heidelberg.