Moderne Kleinwasserkraft

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Brit Marielies Jaeger
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1 Dialogforum Erneuerbare Energien Moderne Kleinwasserkraft Erfolgreiche Konzepte zur Entwicklung der Kleinwasserkraft und der benachbarten Interessen Steinhoff Energieanlagen GmbH Dr. Ronald Steinhoff Weiler Weg Weilrod

der Kleinwasserkraft und der benachbarten Interessen

2 Gliederung des Vortrages Dialogforum Erneuerbare Energien Vor- und Nachteile der Wasserkraft Konzept für Forelllen- und Äschenregion: Neubau Standort Wilhelmshütte Konzept für Barben- und Brachsenregion: Neubau Standort Bad Ems Der Horizontalrechen und das Abstiegsprinzip nach Gluch Lösung bei geringen Stabweiten: Oppermann-Profil Das Bewegliche Krafthaus von HSI

für Barben- und Brachsenregion: Neubau Standort Bad Ems Der Horizontalrechen und das

3 Historie und ZukunftEnergien der Kleinwasserkraft Dialogforum Erneuerbare Bis 1925 wird die elektrische Stromversorgung in Deutschland fast ausschließlich mit Wasserkraft betrieben. Es existierten damals ca Wasserkraftanlagen in Deutschland. maximale Verbauung der Gewässer erreicht Rückbau vieler Mühlenbetriebe bis heute Seit dem Inkrafttreten des EEG steigt die Zahl wieder an: auf derzeit ca Wasserkraftanlagen. Verfügbare Leistung von EEG Anlagen (IE-Leipzig): Jahr MW Jahr MW Jahr MW Jahr MW Jahr MW

maximale Verbauung der Gewässer erreicht Rückbau vieler Mühlenbetriebe bis heute Seit dem Inkrafttreten des EEG steigt die Zahl wieder an:

4 Vorteile der Kleinwasserkraft Dialogforum Erneuerbare Energien 100% regenerativ, klimaneutral und emissionsfrei keine Rohstoffbeschaffung erforderlich keine Belastung der Außenhandelsbilanz (derzeit ,- /a) keine Abhängigkeiten von Förderländern keine Verwerfungen der Finanzmärkte durch Spekulation keine Umweltzerstörung in den Förderregionen keine Endlagerproblematik keine kriegerischen Auseinandersetzungen hohe Versorgungssicherheit grundlastfähig regelbar dezentral Strom wird dort produziert, wo er verbraucht wird, geringe Transportverluste beste Einbindungsmöglichkeiten nahe der Netzknoten effizienteste Stromerzeugungsmethode mit Gesamtwirkungsgraden bis 94% ausgereifte Technologie made in Germany kalkulierbare Vergütungssituation durch EEG und Direktvermarktung (EEX)

000.000,- /a) keine Abhängigkeiten von Förderländern keine Verwerfungen der Finanzmärkte durch Spekulation keine Umweltzerstörung in den Förderregionen keine Endlagerproblematik keine kriegerischen

5 Nachteile der Kleinwasserkraft Dialogforum Erneuerbare Energien Alle Nachteile beschränken sich auf den Bereich der Anlage (ist ein Vorteil). Querbauwerke stellen Wanderhindernis dar. Veränderung der Gewässer durch Rückstau, Verschiebung der Fließgewässerzonen Fischschädigung durch Turbinen Beaufschlagung der Ausleitungsstrecke bei Ausleitungskraftwerken Hohe Investitionskosten Umfang und Dauer der Genehmigungsverfahren sehr unterschiedlich Modernisierungsstau bei größeren Anlagen und Altanlagen

Veränderung der Gewässer durch Rückstau, Verschiebung der Fließgewässerzonen Fischschädigung durch Turbinen Beaufschlagung

6 Konzept für Äschenund Forellenregion: Dialogforum Erneuerbare Energien Reaktivierung des Standortes Wilhelmshütte durch Ausbau von Wasserkraft Problemstellung: zwei Ausleitungsstandorte (Wilhelmshütte und Neumühle) an einem Mühlgrabensystem Standort Wilhelmshütte nicht genutzt Neumühle erzeugt ca kwh Wehr nicht durchgängig und sanierungsbedürftig

Ausleitungsstandorte (Wilhelmshütte und Neumühle) an einem Mühlgrabensystem Standort

7 Konzept für Äschenund Forellenregion: Dialogforum Erneuerbare Energien Reaktivierung des Standortes Wilhelmshütte durch Ausbau von Wasserkraft Lösung: Reaktivierung des Standortes Wilhelmshütte mit Wasserkraftschnecke als Kraftmaschine Schluck = 2,5 m3/s Durchmesser = 2,6 m Leistung = 60 kw fischfreundlich Herstellen der Durchgängigkeit mit Hassinger-Borstenfischpass Mindestwasserregelung für Ausleitungsstrecke Baukosten ca ,- Fertigstellung im Oktober 2009 Jahresenergie = kwh entspricht ca. 70 Drei-Personen-Haushalten

Durchmesser = 2,6 m Leistung = 60 kw fischfreundlich Herstellen der Durchgängigkeit mit Hassinger-Borstenfischpass

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11 Dialogforum Erneuerbare Energien Fischwege

Dialogforum Erneuerbare Energien Wasserkraftpotential in Dautphetal Verdreifachung der Energiemenge durch Modernisierungen und Reaktivierung entspricht 14% des Stromverbrauches der Privathaushalte in

12 Dialogforum Erneuerbare Energien Wasserkraftpotential in Dautphetal Verdreifachung der Energiemenge durch Modernisierungen und Reaktivierung entspricht 14% des Stromverbrauches der Privathaushalte in Dautphetal wesentliche ökologische Verbesserung des Fließgewässers Lahn erreicht: Drei Fischaufstiegsanlagen stellen Durchgängigkeit her Mindestwasserregelung für alle Ausleitungsstrecken Aufwendungen der privaten Betreiber bleiben dem Steuerzahler erspart

wesentliche ökologische Verbesserung des Fließgewässers Lahn erreicht: Drei Fischaufstiegsanlagen stellen

13 Konzept für Barben-Energien und Brachsenregion Dialogforum Erneuerbare durch Ausbau von Wasserkraft Wasserkraftstandort Bad Ems: Bestand Streichwehr im Stadtgebiet von Bad Ems Im Eigentum der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung Turbinengraben 80 m lang Duchgängigkeit durch Raue Rampe (nur teildurchgängig) nicht für schwache Schwimmer geeignet (hohe Leistungsdichte) Einlauf oftmals mit Schwemmgut verlegt hoher Wartungsaufwand im schwer zugängigen Bereich (Schreitbagger) Anlagenkette (9 WKA) der unteren Lahn im Eigentum der Süwag AG (RWE) Bereich der unteren Lahn ist vollständig staugeregelt Bad Ems ist einziger nicht genutzter WK-Standort im Bereich der BWS in RLP ehemalige Wasserkraftnutzung 1946 aufgegeben

Leistungsdichte) Einlauf oftmals mit Schwemmgut verlegt hoher Wartungsaufwand im schwer zugängigen Bereich (Schreitbagger) Anlagenkette (9 WKA) der unteren Lahn im Eigentum der

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15 Konzept für Barben-Energien und Brachsenregion Dialogforum Erneuerbare durch Ausbau von Wasserkraft Wasserkraftstandort Bad Ems: Planung Reaktivierung des Standortes auf Basis der bestehenden Anlagenteile gute Integration in das Stadtbild durch geringen Flächenverbrauch und geringe Bauhöhe der Anlage konservative hydraulische Dimensionierung mit 0,57 MQ = 30 m3/s Leistung = 800 kw Jahresenergie = kwh Versorgung von ca Haushalten über öffentliches Stromnetz direkte Versorgung der nahegelegenen Emser Therme (580 kw Dauerabnahme) Fischschutz- und Abstiegskonzept mittels Leitrechenprinzip nach Gluch Rechenstababstand 15 mm zusätzliche Fischaufstiegsanlage (Hassinger-Borstenfischpass) Lockstromverstärkung zur besseren Auffindbarkeit und Sohlanbindung

Jahresenergie = 3.500.000 kwh Versorgung von ca.

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17 Dialogforum Erneuerbare Energien Potential Dautphetal

18 Horizontalrechen nach Dialogforum Erneuerbare Energien Gluch Leitprinzip: in Richtung der Hauptströmung Schwemmgut verbleibt in der Höhenlage, kein Anheben Reinigungsvorgang schiebt Schwemmgut in Richtung Hauptströmung/LS horizontale Lage der Rechenstäbe maximiert Wirkung oberflächennaher Abstieg über Öffnung im Leerschuss gute Auffindbarkeit, da Hauptströmung den abwanderwilligen Fisch bis vor den Abstieg lockt Gleiches gilt für sohlennahen Abstieg Sohlleitkante leitet sohlennah wandernde Fische Dotation der Fischabstiege erfolgt über Wasserspiegeldifferenz vom Obergraben zum Leerschuss und kann je nach Wasserstand optimiert werden. Diese Differenz wird durch zweite Klappe im Leerschuss geregelt. bewährtes Konzept

Hauptströmung den abwanderwilligen Fisch bis vor den Abstieg lockt Gleiches gilt für sohlennahen Abstieg Sohlleitkante leitet sohlennah wandernde Fische Dotation der Fischabstiege

19 Horizontalrechen nach Dialogforum Erneuerbare Energien Gluch

20 Reinigungsvorgang beim Horizontalrechen Dialogforum Erneuerbare Energien Lorenwagen fährt am Rechen entlang hydraulischer Arm mit Putzleiste schiebt Schwemmgut Richtung Leerschuss Leerschuss öffnet sich, um Schwemmgut abzutransportieren kein Baggerarm (Anheben des Schwemmgutes) erforderlich keine Verletzungsgefahr für Fische durch Reinigungsvorgang wesentlich geringere Kraftaufwände als bei Vertikalrechenreinigung bei Oppermann-Profil kein Eingriff der Putzleiste erforderlich

abzutransportieren kein Baggerarm (Anheben des Schwemmgutes) erforderlich keine Verletzungsgefahr für Fische durch

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22 Oppermann-Profil: Dialogforum Erneuerbare Energien durch Ausbau vonbei Wasserkraft Lösung geringen Stabweiten Probleme bei Realisierung geringer Stabweiten unter 20 mm hydraulische Verluste durch Abbruchkanten schlechte Verlustbeiwerte hohen Verbauungsgrad statische Instabilität hohes spezifisches Gewicht hohe Reinigungsfrequenz Reinigungsverhalten Preis

23 Oppermann-Profil Dialogforum Erneuerbare Energien

24 Vergleich Energien mit anderen Profiltypen Dialogforum Erneuerbare Dr. Hassinger Uni Kassel

25 Dialogforum Erneuerbare Energien Oppermann Profil

26 Konzept des Beweglichen Dialogforum Erneuerbare Energien Kraftanlage: Eigenschaften: Fischschutz: Krafthauses das Bewegliche Krafthaus (Fa. HSI), doppelt geregelte Kaplanturbine mit permanent erregtem Synchrongenerator, ohne aufstehendes Gebäude - voll überströmbare Anlage - geschiebe-durchgängig,verringert Verlandung im Staubereich - verbesserter Hochwasserabfluss - keine Geräuschemissionen - kaum sichtbar - 15 mm Stababstand - Vrechen <= 0,5 m/s - Rundrechen mit Leitfunktion Fischabstieg: - Bodennaher Abstieg erfolgt unter der Anlage hindurch. - Oberflächennaher Abstieg erfolgt über Anlage hinweg. Animation :

27 Dialogforum Erneuerbare Energien

28 Wehr Sophienquelle in Bad Sulza Dialogforum Erneuerbare Energien vor der Installation durch Ausbau von Wasserkraft (Kurpark)

29 Fotomontage Dialogforum Erneuerbare Energien

30 Nach der Installation des beweglichen Dialogforum Erneuerbare Energien Krafthauses und der Fischtreppe durch Ausbau von Wasserkraft

31 Dialogforum Erneuerbare Energien

32 Dialogforum Erneuerbare Energien Es bedanken sich für Ihr Interesse Ronald und Maren Steinhoff, Claus Trockels

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