Energienetze
Die Energienetze werden zu Marktplätzen
Stromtrassen
Sie haben eine vielseitige Bedeutung zur Sicherung der Stromversorgung und sie sind Plattform des internationalen Energiehandels.
Windkraft
Windkraftanlagen sind Umstritten wegen ihrer "optischen Dominanz", wirken jedoch passiver in der Landschaft als die Dampfschwaden der Kühltürme kalorischer Kraftwerke
Windkraft
Windkraftanlagen lassen sich einfach errichten und nahezu rückstandsfrei wieder zurück bauen.
Kernenergie
Steigen wir wirklich aus? - Über den europäischen Stromhandel bleibt Kernenergie noch sehr lange im Strommix erhalten
Kernenergie
Anlagen in Deutschland sind auf einem sehr hohen technischen Niveau, doch unklar ist: Wer bringt den "Mülleimer" heraus? ... Und: Wohin?
Kernenergie
Kernenergie ist NICHT "billiger" als eine "Energiewende"! - Kernenergie wurde und wird massiv durch Steuermittel finanziert. Regenerative Energie dagegen durch EEG-Umlagen.
Elektromobilität
Elektromotoren haben einen erheblich besseren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren.
Elektromobilität
Hybridfahrzeuge sind derzeit der ideale Kompromiss für jeden, der ein Fahrzeug für Kurz- und Langstrecken benötigt.
Elektromobilität
Läuft er schon? - Nein, ein Elektromotor läuft nie im Stillstand! Warum sollte er das auch tun?
Elektromobilität
Kleine Fahrzeuge werden zum Kultfahrzeug, bringen Fahrspaß und entlasten den Stadtverkehr
Elektromobilität
Die Fahrzeuge sind längst alltagstauglich und gemessen am Nutzungsverhalten potenzielle ERSTfahrzeuge
Elektromobilität
Elektrobilität bedeutet CO2-emissionsarme Mobilität - auch bei der Nutzung des herkömmlichen Strommixes.
Solarenergie
Wie der Journalist Dr. Franz Alt in einem seiner Werke treffend erkannte: "Die Sonne schickt uns keine Rechnung!"
Solarenergie
Ist Solarenergie tatsächlich ein Strompreistreiber? - In der Vergangenheit wurden Kohle und Kernkraft nahezu "unauffällig"aus dem Steuertopf subventioniert. Älteren Generationen ist zudem der "Kohlepfennig" ein Begriff, eine Kohlesubvention, um deutsche Abbaugebiete international wettbewerbsfähig zu machen und Arbeitsplätze zu sichern. Umlagen für Regenerative Energien tauchen dagegen klar formuliert auf der Stromrechnung auf.
Wasserkraft
Talsperren verändern das Landschaftsbild, doch wie häufig im Wasserbau ist die Erzeugung elektrischen Stroms nur eine Nebennutzung. Talsperren erfüllen vorwiegend den Sinn zur Sicherung der Trinkwasserversorgung von Ballungsräumen.
Wasserkraft
Wasserkraft, so sagt man, schade den Fischpopulationen. Tatsache ist: Die Schifffahrt und Industrieemissionen haben die Fischbestände in den Flüssen in den vergangenen Jahrzehnten fast vollständig eliminiert.
Wasserkraft
Beim Bau oder der Erweiterung eins Wehres ist zu bedenken, dass sich ober- und unterwasserseitig die Grundwasserniveaus verändern. Dies kann auch Auswirkungen auf im Flusslauf befindliche Bauwerke und deren Fundamente haben.
Wasserkraft
Wasserkraft erleben und mehr über die Technik zum Anfassen erfahren? - Das Vattenfall-Wasserkraft-Museum in Ziegenrück (Thüringen) ist eine Empfehlung der Redaktion (Klick ins Bild für mehr Infos).
Wasserkraft
Flüsse sind nicht nur Schifffahrtswege und Energiequelle, sondern vor allem aus Lebensraum für Flora, Fauna und nicht zuletzt für den Menschen. Moderne Wasserkrafttechnik bewahft Lebensräume und trägt mit dem Um- bzw. Neubau bestehender Wehre zur Verbesserung der ökologischen Gesamtsituation bei.
Elektromobilität
Das rein elektrische Vorserienmodell einer Mercedes A-Klasse bestand den sehr sportlichen Nachmittag auf einem ÖAMTC-Testgelände mit Bravour!
Elektromobilität
Begrenzte Reichweite? Teuer? Die Städte werden nicht leerer? - All diese Killerphrasen erweisen sich bei objektiver Betrachtung als haltlos! - Dem Elektroantrieb wird die Zukunft gehören.
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Steirische LCT bringt smarte Städte rund um den Globus zum Leuchten – Crowdinvesting geht in die Verlängerung

Wien, am 29. Juni 2017. Licht ist gerade in Großstädten von enormer Bedeutung. Technologische Innovationen und intelligente Lösungen in diesem Bereich können nicht nur entstehende Energiekosten senken, sondern beispielsweise auch die Sicherheit im Straßenverkehr deutlich erhöhen. „Licht sollte den Menschen dienen und genau hier setzen wir an. Smart Cities sehen wir dabei als riesigen Wachstumsmarkt“, erklärt Alexander Haider, Geschäftsführer des steirischen Unternehmens LCT. Dieses hat sich auf die industrielle Fertigung des komplexen Produkts Lichtbeton spezialisiert und konnte sich dank der weltweit patentierten Technologie bereits zahlreiche internationale Aufträge sichern. So bringt LCT beispielsweise den saudi-arabischen Königspalast in Jeddah zum Leuchten.

 

Beispiel für den Einsatz von Lichtbeton im Königspalast in Jeddah - (c) Foto: LCT GesmbH
Beispiel für den Einsatz von Lichtbeton im Königspalast in Jeddah - (c) Foto: LCT GesmbH

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Kleinwindanlage im Eigenbau: Erprobte Technik für wenig Geld

Wie kann man an einem windstarken Standort im Binnenland für 20 Cent pro Kilowattstunde Strom erzeugen? - Indem man das Mini-Windrad selbst baut. Wichtig: Es muss ein erprobter Konstruktionsplan sein.

Im aktuellen Artikel wird der weltweit am weitesten verbreitete Open-Source-Bauplan für Kleinwindanlagen vorgestellt. Jeder kann ein Kleinwindrad selbst bauen! Vorausgesetzt man nimmt an einem guten Workshop teil. Zum Beispiel bei Jonathan Schreiber, der weltweit in seinen Kursen zeigt, wie man sich mit selbst gebauter Ökostromtechnik autark macht.

Nähere Informationen auf www.klein-windkraftanlagen.com

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E-Mobilität mit Brennstoffzelle: Projekt „Autostack-Industrie“ schafft Basis für Brennstoffzellen-Serienfertigung in Deutschland

Emissionsfreie Elektroantriebe mit Brennstoffzelle und Wasserstoff als Kraftstoff ermöglichen hohe Reichweiten und schnelles Betanken. Die Technologie hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht und es konnte erfolgreich eine Hochleistungsbrennstoffzelle demonstriert werden, die in den Motorraum eines PKW passt. Aufbauend auf einem entsprechenden Funktionsmuster soll mit dem Projekt „Autostack-Industrie“ jetzt die Basis für eine breite Markteinführung geschaffen werden. Zehn Unternehmen der deutschen Automobil- und Zulieferindustrie wollen mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) systematisch Brennstoffzellen zur industriellen Reife bringen sowie Prozesse und Verfahren zur Serienfertigung entwickeln. Das soll die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands stärken. Im Fokus der Wissenschaftler des ZSW stehen die Erforschung von Komponenten sowie die Entwicklung von einheitlichen Testprotokollen und Prüfverfahren.

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RENAULT KANGOO Z.E. mit 270 km Reichweite startet ab 21.200 Euro

27. Juni 2017: Der Renault Kangoo Z.E. mit der neuen Z.E.33-Batterie und bis zu 270 Kilometer Reichweite ist zum Preis ab 21.200 Euro ab sofort bestellbar und ab Oktober lieferbar. Die Langversion Kangoo Maxi Z.E. 33 kostet ab 22.400 Euro (alle Preise netto, ohne Mehrwertsteuer). Zuzüglich zum Kaufpreis legt Renault für die technisch umfassend aktualisierten Elektrolieferwagen ein neues, vereinfachtes Batteriemietangebot auf. Alternativ zur Batteriemiete besteht beim Kangoo Z.E. 33 erstmals auch die Möglichkeit, den Akku zu kaufen.

Der Neuer Kangoo Maxi Z.E. 33 hat eine Reichweite von rund 270km. Foto: Renault / Yannick Brossard
Der Neuer Kangoo Maxi Z.E. 33 hat eine Reichweite von rund 270km. Foto: Renault / Yannick Brossard

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Keine Energiewende ohne KWK

Um die Ziele der Bundesregierung, die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 zu senken, zu erreichen, sind Effizienzmaßnahmen von entscheidender Bedeutung. Dabei werden die Sektoren Strom und Wärme in den nächsten Jahrzehnten immer stärker zusammenwachsen. In diesem Kontext spielt die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) eine besondere Rolle, da KWK-Anlagen die bei der Herstellung von Strom entstehende Wärme nutzbar machen - bspw. als Wärmeenergie für öffentliche und private Verbraucher.

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  1. Energiemanagementsysteme: Neue Bestimmungen für ISO 50001 Zertifizierung erhöhen Transparenz bei Energieeinsparungen
  2. Jetzt Tempo, bitte: VDE analysiert den Weg zur Mobilität der Zukunft
  3. Offen denken: Windcloud (Braderup) GmbH als „Ausgezeichneter Ort“ 2017 prämiert
  4. Infineon vereinfacht Sensor-Designs zur Geschwindigkeitsmessung mit TLE4922-Sensor und Speed-Sensor-2Go-Kit
  5. Kraftstoff Wasserstoff: Qualität nach internationalen Standards sichern

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Wasserkraftschnecke

Bei der Wasserkraftschnecke handelt es sich um die reverse Nutzung eines ursprünglichen Hebe-“Pumpen“-Systems. Das Grundprinzip ist die Archimedische Schraube. Archimedes, ein griechischer Mathematiker, lebte im dritten Jahrhundert v. Chr. Man schreibt ihm die Erfindung der schraubenförmigen Förderanlage zu. Die gebogene „Schraube“ bildet in ihren Schraubengängen kleine „Becken“, die bei der Drehbewegung scheinbar in die Höhe wandern. Darin eingeschlossenes Wasser kann nicht entweichen und wird ebenso in die Höhe transportiert. Erst am Ende der Schraube öffnet sich dieses „Becken“ und das eingeschlossene Wasser wird nach Überwindung des Höhenunterschiedes freigegeben.

Die Archimedische Schraube findet noch heute vielseitige Anwendung als „Pumpe“, beispielsweise in Abwassersystemen und in der Landwirtschaft. Sie ist aber auch sehr gut im reversen Betrieb zur Erzeugung elektrischer Energie aus der potenziellen Energie des Wassers geeignet.

Das Oberwasser füllt den ersten Schraubengang der Wasserkraftschnecke. Die Gewichtskraft der Wassermasse wirkt in Richtung Erdmittelpunkt und übt damit eine Kraft auf die Schraube aus, die eine Drehbewegung erzeugt. Wie auch beim zuvor beschriebenen Pumpenbetrieb wird die Wassermasse in das durch den Schraubengang entstehende „Becken“ eingeschlossen und bewegt sich – getrieben von der Schwerkraft – scheinbar abwärts in Richtung des Unterwassers, wo sie am Ende der Spirale freigesetzt wird. Durch die Drehung werden weitere Räume für einströmendes Wasser frei, wodurch ein kontinuierlicher Durchfluss entsteht.

Giesecke et. al. beschreiben die Wasserkraftschnecke als „biegesteife Hohlwelle mit bis zu drei aufgeschweißten spiralförmigen Schneckenflügeln“. Die Autoren sehen ein mögliches Schluckvermögen zwischen 0,05 m3/s und 5 m3/s (Quelle: Giesecke, Jürgen/Mosonyi, Emil, Wasserkraftanlagen – Planung, Bau und Betrieb, 5. aktualisierte und erweiterte Auflage, Springer Verlag, Heidelberg/Dordrecht/London/New York, 2009, ISBN: 978-3-540-88988-5, Seite 612). Hersteller moderner Anlagen gehen noch weiter und nennen heute (Stand: Dezember 2014) Schluckvermögen von bis zu 15 m3/s (Quelle: Hersteller-Prospekt der Aqua Helia GmbH im Rahmen der Fachmesse RENEXPO® Hydro in Salzburg, November 2014). Nach Giesecke liegt der ideale Neigungswinkel einer Wasserkraftschnecke zwischen 20° und 35°. Abhängig von der Länge der Anlage nennen Hersteller (Quelle: Hersteller-Prospekt der REHART POWER GmbH, Auslage auf dem Messestand der RENEXPO® Hydro, November 2014, Salzburg) direkte Fallhöhen zwischen 1m und 10m.

Zu den Nachteilen der Wasserkraftschnecke gehören die sperrigen Abmessungen. Dies ist insbesondere bei naturnahen Montageorten zu berücksichtigen, weil der Transport der Anlagenteile großes Gerät erforderlich macht. Auch die geringen Drehzahlen von 20 min-1 bis 80 min-1 müssen berücksichtigt werden und machen Übersetzungen für den Antrieb des Generators erforderlich.

Dem gegenüber stehen neben Wirkungsgraden zwischen 70% und 85% auch – je nach Ausführung – sehr breite Leistungsbereiche zwischen 1 kW und bis zu 140 kW (Daten nach vorliegenden Herstellerprospekten, in der Literatur sind sogar Anlagenleistungen von bis zu 300 kW beschrieben worden). Von Transport und Montage an schwer zugänglichen Standorten abgesehen, zeichnen sich Wasserkraftschnecken vor allem durch den geringen baulichen Aufwand und durch ebenso geringe Eingriffe in die natürlich gewachsenen Strukturen des Gewässers aus. Sie sind robust und erfordern keinen Feinrechen, da kleineres Schwemmgut einfach durch die Schnecke durchgespült wird, ohne deren Betrieb zu beeinträchtigen. Insgesamt ist eine Wasserkraftschnecke eine ausgesprochen wartungsarme Lösung.

Berücksichtigt man die Vorgaben der Wasserrahmen-Richtlinie der EU, so bietet die Wasserkraftschnecke auch hier bereits Vorteile, denn sie ist fischgängig. Durch geeignete Konstruktionsformen (z.B.: Auslaufellipse) werden Auslaufdruckschwankungen vermieden, die für einen Fisch gefährlich werden könnten. Grundsätzlich können die bekannten Fischarten die Wasserkraftschnecke in Strömungsrichtung vom Ober- zum Unterwasser gefahrlos passieren.

Mithilfe der „archimedischen Schraube“ lassen sich zudem auch Fischaufstiege realisieren. Hier verwendet man entweder eine parallele Anlage oder um eine in die Hohlachse der Wasserkraftschnecke integrierte kleine archimedische Schraube. Die Drehrichtung ist so ausgelegt, dass sie Wasser von unten nach oben transportiert. In beiden Fällen werden die Schraubenflügel fest mit dem Gehäuse verschweißt, so dass Quetschungen und damit Gefährdungen für den Fisch ausgeschlossen werden.

Da die Wassermenge der Fischaufstiegshilfe im Vergleich zur antreibenden Wassermenge für die Turbine sehr gering ist, ist der negative Einfluss auf den Wirkungsgrad der Gesamtanlage gering. Weil Anlagen dieser Bauart die Fischwanderung in beiden Richtungen ermöglichen, wird der aufwändige und kostenintensive Bau einer Fischaufstiegsanlage überflüssig, was sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt und über viele Jahre hinweg Ertragsverluste infolge des reduzierten Wirkungsgrades kompensiert.

(rs/01-2016)

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