Die gegenwärtig diskutierte Thematik rund um die tiefen Energiepreise aufgrund der stark subventionierter Solar- und Windenergie – überwiegend aus Deutschland – wirft die Frage auf, welche Maßnahmen notwendig sind, um umweltfreundliche Energieproduktion aus der Wasserkraft weiter zu steigern. Im Rahmen dieser Arbeit ist es ein Anliegen, der Frage nach genau diesem Ausbaupotential nachzugehen und einfache Möglichkeiten aufzuzeigen.
Die Wasserkraft ist eine faszinierende und doch sehr komplexe Branche, welche auf eine historische Entwicklung zurückgreift und diverse Facetten aus verschiedenen Disziplinen miteinander verbindet; Gletscherkunde, Hydrologie, Ökologie, Geologie, Kultur, Politik, der technologische Wandel, um nur einige davon zu nennen.
Meine ersten Berufserfahrungen mit dem Thema Wasserkraft verdeutlichten mir, dass die Wasserkraft nicht nur den Kraftwerksbetreiber monetäre Entschädigungen bringt, sondern vielmehr ökologische und soziale Maßnahmen berücksichtigt, indem sie die Landwirtschaft sowie die umliegende Natur schützt und tatkräftig unterstützt.
Die Wasserkraft ist eines der größten Schätze, welche die Schweiz aufgrund ihrer geologischen Beschaffenheit besitzt. Mehr als die Hälfte des in der Schweiz produzierten Stroms stammt aus der Wasserkraft. Bereits unsere Vorfahren haben das enorme Potenzial, welches in der Wasserkraft schlummert, erkannt und entsprechend darin investiert.
Nun gilt es, die günstige Ausgangslage, welche unsere Vorfahren für uns geschaffen haben, weiterzuentwickeln und die Wasserkraft mittels technischen Errungenschaften auszubauen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Ausgangslage
1.2 Problemanalyse
1.3 Zielsetzung, Forschungsziel
1.4 Forschungsfrage
1.5 Inhaltliche Abgrenzung
1.5.1 Analytische Bedingungen
1.5.2 Geografische Bedingungen
1.5.3 Allgemeine Bedingungen
1.6 Aufbau der Arbeit
2 Theoretisches Grundgerüst
2.1 Allgemeines
2.2 Energie & Energiewirtschaft
2.3 Wasserkraft
2.4 Wasserkraftwerkstypen
2.4.1 Laufkraftwerke
2.4.2 Speicherkraftwerke
2.4.3 Pumpspeicherkraftwerke
2.5 Energieproduktion
2.6 Ausbau der Wasserkraft
2.6.1 Technisches Ausbaupotential
2.6.2 Hindernisse für den Ausbau
2.7 Hauptkomponenten eines Wasserkraftwerks
2.7.1 Wasserturbinen
2.7.1.1 Francisturbine
2.7.1.2 Kaplanturbine
2.7.1.3 Kaplan-Rohrturbine
2.7.1.4 Peltonturbine
2.7.1.5 Ossbergturbine
2.7.2 Generator
2.7.3 Transformator
3 Empirische Untersuchung
3.1 Allgemeine Vorgehensweise
3.2 Untersuchungsmethodik
3.3 Begründung der Stichprobenauswahl – Auswahl Wasserkraftwerke
3.4 Begründung der Stichprobenauswahl – Auswahl Experten
3.5 Übersicht der Stichprobenauswahl
3.5.1 Übersicht Stichprobenauswahl – Wasserkraftwerke
3.5.2 Übersicht Strichprobenauswahl – Experten
3.6 Beschreibung der Stichprobenauswahl
3.6.1 Beschreibung der Experten
3.6.2 Beschreibung der Wasserkraftwerke
3.6.2.1 Albula-Landwasser Kraftwerke AG
3.6.2.2 AG Kraftwerk Wägital
3.6.2.3 Kraftwerk Eglisau-Glattfelden AG
3.6.2.4 Kraftwerke Sarganserland AG
3.6.2.5 Kraftwerke Axpo Power AG
3.7 Aufbau Interview und Operationalisierung
3.7.1 Herleitung der Interviewfragen
3.7.2 Operationalisierung
3.8 Vorbereitung, Kontaktaufnahmen & Testlauf
3.9 Qualitative Datenerhebung
4 Darstellung der Ergebnisse
4.1 Allgemeines
4.2 Gruppe 1 - Erhobene Daten, keinen direkten Bezug zur Forschungsfrage
4.2.1 Merkmale Interviewfragen 1 & 3
4.2.2 Merkmale Interviewfrage 2 respektive 4
4.2.3 Merkmale Interviewfrage 11
4.3 Gruppe 2 – Fragen, welche direkten Bezug zur Forschungsfrage besitzen
4.3.1 Merkmale Interviewfrage 5
4.3.2 Merkmale Interviewfrage 6
4.3.3 Merkmale Interviewfrage 7
4.3.4 Merkmale Interviewfrage 8
4.3.5 Merkmale Interviewfragen 9, 9a
4.3.6 Merkmale Interviewfrage 10
4.4 Erkenntnisse
4.4.1 Albula-Landwasser Kraftwerke AG (KW Filisur & Tiefencastel)
4.4.2 Kraftwerk Eglisau-Glattfelden
4.4.3 Kraftwerk Fätschbach
4.4.4 Kraftwerk Sarelli
4.4.5 Kraftwerk Wildegg-Brugg
4.5 Konklusion
4.5.1 Projektion der Ergebnisse
4.6 Grenzen der Aussagekraft
4.7 Praxisbezug
5 Schluss
5.1 Fazit
5.2 Ausblick
5.2.1 Stichprobe erweitern
5.2.2 Wirtschaftliche Relevanz einer Erneuerung
Zielsetzung & Themen
Die Bachelor-Thesis untersucht das technische Ausbaupotential bestehender Schweizer Wasserkraftwerke durch die Analyse technischer Optimierungsmöglichkeiten an elf repräsentativen Anlagen, um einen Beitrag zur Bewältigung der prognostizierten Stromlücke zu leisten.
- Analyse des technischen Ausbaupotentials bestehender Wasserkraftwerke
- Durchführung qualitativer Experteninterviews zur Identifikation von Erneuerungs- und Optimierungsmassnahmen
- Ermittlung von technischen Erneuerungen an Turbinen, Generatoren und der Ausbauwassermenge
- Projektion der Ergebnisse auf die Gesamtheit Schweizer Laufwasserkraftwerke zur Quantifizierung des Mehrpotentials
Auszug aus dem Buch
2.7.1.1 Francisturbine
"Die Francisturbine ist eine radial von aussen nach innen durchströmte, axial aus strömende Überdruckturbine. Die wurde Mitte des 19. Jahrhunderts in ihrer Grund bauform von den Amerikanern Howd und Francis entwickelt. Die Francisturbine wird bis zu Gefällen von 600m und maximalen Leistungen über 500MW gebaut. Ihr Ein satzgebiet überdeckt sich bei grossen Fallhöhen mit dem der Freistrahlturbine, bei kleinen Gefällen mit dem der Kaplanturbine. Als Vorteile gegenüber Freistrahlturbi nen sind vor allem die höhere Drehzahl und damit kleineren Abmessungen, kleine res Gewicht und niedrigerer Preis sowie die bessere Energieausnutzung durch Wegfall des Freihangs zu nennen. Bedingt durch das Wasserangebot und zur Ver fügung stehenden Gefällen sind die meisten Wasserturbinen Francisturbinen." (Bohl, 1990, S. 121)
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung legt die Ausgangslage, die Problemanalyse bezüglich der drohenden Stromlücke in der Schweiz sowie die Forschungsfrage nach dem technischen Ausbaupotenzial dar.
2 Theoretisches Grundgerüst: Dieses Kapitel erläutert die Grundlagen der Energiewirtschaft, die verschiedenen Typen von Wasserkraftwerken sowie deren Hauptkomponenten.
3 Empirische Untersuchung: Hier wird das methodische Vorgehen der Expertenbefragung sowie die Begründung für die Auswahl der elf untersuchten Wasserkraftwerke und Experten beschrieben.
4 Darstellung der Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die erhobenen qualitativen Daten aus den Experteninterviews, unterteilt in informative Aspekte und konkrete Ausbaumaßnahmen.
5 Schluss: Der Schlussteil zieht ein Fazit aus den gewonnenen Erkenntnissen und bietet einen Ausblick auf potenzielle weiterführende Fragestellungen.
Schlüsselwörter
Wasserkraft, Schweiz, Stromlücke, Ausbaupotenzial, Laufwasserkraftwerke, Experteninterviews, Energieproduktion, Erneuerungen, Optimierung, Turbinen, Wirkungsgrad, Konzessionen, Energiewirtschaft, Speicherkraftwerke, Pumpbetrieb.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Bachelor-Thesis untersucht, wie das technische Ausbaupotenzial bestehender Schweizer Wasserkraftwerke genutzt werden kann, um der drohenden Stromlücke entgegenzuwirken.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Arbeit fokussiert sich auf technische Komponenten wie Turbinen und Generatoren, die Rolle der Wasserkraft in der Schweiz, Ausbaupotenziale und Hindernisse bei Erneuerungen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, Möglichkeiten für technische Erneuerungen oder Optimierungen an bestehenden Kraftwerken aufzuzeigen, die zu einer Produktionssteigerung führen können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer empirischen Untersuchung mittels qualitativer Experteninterviews bei Axpo Power AG, die anschließend inhaltlich ausgewertet wurden.
Welche Inhalte bilden den Hauptteil?
Der Hauptteil umfasst das theoretische Grundgerüst zu Kraftwerkstechnologien und die detaillierte empirische Analyse an elf spezifischen Wasserkraftwerken.
Was sind die charakteristischen Schlüsselwörter?
Wasserkraft, Ausbaupotenzial, Stromlücke, Laufwasserkraftwerke, Experteninterviews und technische Erneuerung.
Welche Bedeutung hat das "Projekt GEMS"?
Es handelt sich um eine laufende Gesamterneuerung bei den Kraftwerken Mapragg und Sarelli, die durch neue Generatoren und Optimierungen die Energieproduktion verbessern soll.
Warum ist das Ergebnis bei Pumpspeicherkraftwerken weniger repräsentativ?
Da in der Untersuchung nur ein Pumpspeicherkraftwerk als Stichprobe diente, ist die Aussagekraft für diesen spezifischen Kraftwerkstyp als nicht repräsentativ eingestuft worden.
- Quote paper
- Emanuele Esposito (Author), 2014, Das Ausbaupotential der Wasserkraft, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/542719
