Inhaltsverzeichnis. Weltweite Nutzung Francis- Turbine Kaplan Turbine Pelton Turbine Quellen

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1 Von Rainer Daniel

2 Inhaltsverzeichnis Erläuterung zur Wasserkraft Vor- und Nachteile Geschichte Vor- und Nachteile Funktion eines Wasserkraftwerkes Berechnung der Leistung Einteilung nach dem Nutzgefälle Einteilung nach der Auslastung Einteilung nach der Bauart Einteilung nach der Leistung

3 Inhaltsverzeichnis Weltweite Nutzung Francis- Turbine Kaplan Turbine Pelton Turbine Quellen

4 Erläuterung zur Wasserkraft Wasserkraft bezeichnet die Umwandlung kinetischer und potentieller Energie von Wasser in mechanische oder elektrische Energie.

5 Geschichte Wasserkraft wird schon seit 5000 Jahren genutzt. Vor ca Jahren wurden schon die ersten von Wasserkraft angetriebenen Maschine verwendet. Zu Zeiten der Römer wurden durch Wasserkraft Mühlen und Sägewerke angetrieben. Im 9. Jahrhundert n. Chr. wurde das unterschlächtige Wasserrad eingesetzt, im 14. Jahrhundert wurde dann das oberschlächtige Wasserrad entwickelt.

6 Geschichte 1767 wurde von John Smeaton das erste Wasserrad aus Gusseisen herstellt entwickelte der französische Ingenieur Benoit Fourneyron den Vorläufer einer Francis- Wasserturbine erfand Werner von Siemens den Generator wurde das erste Wasserkraftwerk im englischen Northumberland in Betrieb genommen

7 Vor- und Nachteile Vorteile: erneuerbare Energie, sehr geringe Emissionen, Schifffahrt wurde ermöglicht, speicherbare Energie, Hochwasserschutz durch Speicherkraftwerke, keine Rohstoffe werden verbraucht Nachteile: Umsiedlung der Bewohner, Enteignung der Anrainer, ökologische Veränderung, Verlust von Treibgut durch Rechenanlagen, Eingriff in den Grundwasserhaushalt

8 Funktionsweise eines Wasserkraftwerkes

9 Berechnung der Leistung Abhängig von: Wasserdurchfluss, Fallhöhe, Erdbeschleunigung, Dichte vom Wasser, Gesamtwirkungsgrad Der Gesamtwirkungsgrad setzt sich zusammen aus: Wirkungsgrad des Zulaufs, der Wasserturbine, des Getriebes, des elektrischen Generators und des Maschinentransformators. P=Q*h*g*ρ*η

10 Einteilung nach dem Nutzgefälle Niederdruckkraftwerke: Fallhöhe liegt bei ca. 15m Mitteldruckkraftwerk: Fallhöhe liegt unter 50m Hochdruckkraftwerk: ab einer Fallhöhe von 50m

11 Einteilung nach der Auslastung Grundlastkraftwerken: bei über 50%, Mittellastkraftwerken: zwischen 30 und 50% Spitzenlastkraftwerken: bei unter 30%

12 Einteilung nach der Bauart Laufkraftwerk Speicherkraftwerk Pumpspeicherkraftwerk

13 Einteilung nach der Leistung Kleinwasserkraftanlagen (< 1MW) mittelgroße Wasserkraftanlagen (< 100MW) Großwasserkraftanlagen (> 100MW)

14 Weltweite Nutzung Technisch Nutzbar: 26000TWh Tatsächlich erzeugte Energie: 16000TWh Ca. 16% des weltweiten Energie bedarf wird durch Wasserkraft gedeckt. Land: Jährliche Produktion: TWh Volksrepublik China ,25 Kanada ,2 Brasilien ,56 Vereinigte Staaten 250 5,74 Russland ,64 Norwegen ,25 Österreich 62,9 66,7 Anteil Strom Produktion: %

15 Francis- Turbine Wurde 1849 in den USA vom Ingenieur James Francis entwickelt. Einsatzbereich: mittleren Fallhöhen, mittleren Durchflussmengen Leistungsbereich von 10 kw bis über 700 MW Wirkungsgrad: über 90%

16 Francis- Turbine

17 Francis- Turbine

18 Kaplan Turbine Wurde vom österreichischen Ingenieur Viktor Kaplan 1913 aus der Francis- Turbine weiterentwickelt und patentiert. Einsatzbereich: niedrige Fallhöhen, schwankende Durchflussmengen Leistungsbereich: bis zu 75 MW Wirkungsgrad: %

19 Kaplan Turbine

20 Kaplan Turbine

21 Kaplan Turbine

22 Pelton Turbine Wurde im Jahr 1879 von dem amerikanischen Ingenieur Lester Pelton konstruiert, 1880 patentiert. Einsatzbereich: hohe Fallhöhen, geringe Durchflussmengen Leistungsbereich: bis 300MW Wirkungsgrad: 85% bis 90%

23 Pelton Turbine

24 Pelton Turbine

25 Quellen: Wkipediea.org

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