Pumpwasserkraftwerke in Kanalabschnitten an den Schleusenanlagen

Das Projekt beschreibt ein Rohr-Turbinen-Wasserkraftwerk, welches als Pumpe anläuft und dann in den Generatorbetrieb übergeht und so Energie erzeugt. Das Wasserkraftwerk kann auch Wasser hochpumpen, aber in den meisten Fällen sind effektive Pumpenanlagen schon vorhanden (z.B. Oder-Spree-Kanal in Eisenhüttenstadt mit einer 2MW Kapazität).
Der Generatorbetrieb erfolgt über die Turbinen als hydraulischer Ausgleich von Wasserständen. Der Aufbau der Wasserkraftanlagen sollte im vorderen und hinteren Teil einer Schleusenanlage erfolgen und wird am Rand aufgesetzt. Der Einzelbetrieb bedeutet Schleusenvorgang mit Energiegewinnung. Werden beide Anlagen zur gleichen Zeit betrieben, so erfolgt nur Energiegewinnung ohne Schleusenvorgang.
Wie bei jedem Pumpspeicherwerk geht natürlich auch Energie beim Hochpumpen und beim erneuten Erzeugen verloren. Trotzdem kann hier die Überproduktion von Wind- und Solarenergie und der natürliche Wasserzufluss effektiver genutzt bzw. gespeichert werden, als wenn es zu Abschaltungen kommt oder der natürliche Zufluss von Wasser über Regen zurzeit nicht zur Energiegewinnung auf Wasserstraßen genutzt wird. Außerdem verhindert das Zurückpumpen von Wasser einen Niedrigwasserstand der Kanäle, so dass diese weiter beschiffbar bleiben. Es ist auch wichtig, ein digitales Monitoring über die Wasserstände zu führen,
mit dem Ziel, das Elektronetz mit dem Wassernetz in Einklang zu bringen. Das erhöht die Effizienz der Schleusenanlage und Kanalanlagen sowie die Netzsicherheit im Elektronetz.
Nebeneffekte:
1.  Eine geringere Verschlammung der Schleusenanlage, da kein direktes Einströmverhalten mehr vorliegt und das Wasser über den Beckenrand strömt.
2.  Reparaturen können meist über der Wasseroberfläche erfolgen. Das Wasserkraftwerk befindet sich zum größten Teil außerhalb der Wasseroberfläche und ist montagefreundlich komplett mit Hebemitteln leicht auswechselbar.
Auch die Finanzierung der Schiffbarkeit von Kanalanlagen könnte damit effizienter erfolgen.

Es ist dort ein Gesamtwert von rund 600.000kW errechnet worden. Pumpspeicherwerke arbeiten wirtschaftlich 5.000h zur Erzeugung im Jahr. Damit ergibt sich eine Jahresleistung von rund 3.000.000.000kWh/a. Mit einem mittleren Wert von 0,0813 Euro/kWh multipliziert, kommen wir auf die Jahreseinnahmen von rund 244.000.000Euro/a. Die Investitionshöhe beträgt rund das 4-fache der Jahreseinnahmen, um den Pumpspeichereffekt in der beschriebenen Größenordnung umzusetzen. Beteiligte wären das Bundes-Wasserstraßen Amt und die Bundes Netz Agentur. Es besteht hier die Forderung für eine neue Dimension der Zusammenarbeit auf Bundesebene!
Die Beschreibung erfolgt auf Grundlage meines Gebrauchsmusters Nr. 202012 003 918.0 und der Beschreibung „Potenzialanalyse für Pumpspeicher an Bundeswasserstrassen in Deutschland“ von Peter Stenzel, Richard Bogartz und Ewgenif Kossel (Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63Jg. 2013 Heft 3).
Die Lösung wie dies erfolgen kann, liegt durch das erwähnte Gebrauchsmuster schon seit 2012 vor.

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