Das Projekt "Teilprojekt 2.4: Steuerung von Flottillenkraftwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von D-I-E Elektro AG durchgeführt. Ziel des Teilprojekts ist die Entwicklung der Steuerungskomponente, Fernüberwachung/-wartung, Einspeisung und Verschaltung der Flottillenkraftwerke. Hauptaugenmerk dieser Technologieentwicklung liegt auf der adaptiven Verschaltung und Steuerung der Einzelanlagen zu einer Gesamtanlage, unabhängig von der der Anzahl der Einzelwasserkraftanlagen. AP 2.4.1 - Anforderungsanalyse und Einsatzbedingungen für die Steuerungskomponente eines Flottillenkraftwerkes (M1 - M3) AP 2.4.2 - Entwicklung eines adaptiven generischen Steuerungsmoduls (M3 - M7) AP 2.4.3 - Konzeptentwicklung einer wirtschaftlichen Gesamtanlagensteuerung (M6-M12) AP 2.4.4 - Labortechnische Feldversuche (M11-M17) AP 2.4.5 - Entwicklung und Umsetzung - Ferndiagnose und Fehlersteuerung (M16-M20) AP 2.4.6 - Konzeptentwicklung zur dezentralen Einspeisung in das öffentliche Netz von elektrischer Energie variabler Quantität (M21-M25) AP 2.4.7 - Evaluation des Systems (M24-M33) AP 2.4.8 - Abschlussanalyse und Optimierung des Steuerungsmoduls (M31-M35) AP 2.4.9 - Evaluierung der elektrotechnischen Testergebnisse (M35-M36).
Das Projekt "Forum Fischschutz und Fischabstieg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecologic Institut gemeinnützige GmbH durchgeführt. Der Ausgleich von Zielkonflikten durch Partizipation ist für erfolgreichen Umweltschutz von großer Bedeutung. Am Beispiel der Konflikte zwischen Gewässerökologie und Ausbau und Modernisierung der Wasserkraft wird versucht, den unterschiedlichen Interessen ein Forum zu geben mit dem Ziel einen Interessenausgleich zu erzielen. Der Betrieb von Wasserkraftanlagen unterliegt nach §35 WHG ökologischen Anforderungen. Allerdings ist der Stand des Wissens und der Technik ungenügend, mit der Folge, dass die Akzeptanz zur Maßnahmenumsetzung gering und das Konfliktpotenzial hoch sind. Das Forum Fischschutz und Fischabstieg, das vom UBA 2012 im Rahmen eines FuE Vorhabens gegründet wurde und das sich als ein Interessen übergreifendes Partizipationsinstrument bewährt hat, soll für die begleitende Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie und die Operationalisierung des §35 des Wasserhaushaltsgesetzes genutzt werden. Es besteht ein hohes Bundesinteresse die Wasserkraftnutzung zu modernisieren und in Einklang mit den Anforderungen des WHG zu bringen.
Das Projekt "Snowsense: Integrated Service for Runoff and Hydropower Assessment and Forecast related to Snow Cover Dynamics in Remote Areas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Geographie, Lehrstuhl für Geographie und Geographische Fernerkundung durchgeführt. SnowSense helps to overcome current limitations in the quality and quantity of spatially distributed snow, as well as run-off and hydropower information. Novel in-situ equipment will provide and communicate snow property data even in remote regions. The integration of this snow data in a hydrological model together with spatial observations from satellites will allow offering an end-to-end service to flood forecasts authorities and hydropower companies. Based on the innovative measurement and service concept, awarded with the ESA Integ Space Award in 2013, the potential of this service was investigated by VISTA within an ESA IAP Feasibility Study. http://artes-apps.esa.int/projects/snowsensenAs follow-up SnowSense will be funded by the European Space Agency (ESA) for a three years period within the ARTES 20 IAP program. The project team consists of the two innovative SME companies VISTA and ANAVS for the service and hardware development. Algorithm research and validation will be performed by the University of Munich (LMU), one of Europe's premier academic and research institutions. Within a Pilot Service of SnowSense, the provision of snow, run-off and hydropower information for selected areas in Canada is targeted. Participation of interested demo users within the user requirements assessment and service design process as well as for the service reception during the pilot phase is offered.
Das Projekt "Teilprojekt 2.1: Entwicklung von Fluss-Strom Flottillenkraftwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SIBAU Genthin GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Teilprojektes Flottillenkraftwerk ist die ökologieverträgliche Entwicklung einer Technologie zum Zusammenschluss von mehreren kleinen freischwimmenden Wasserkraftanlagen zu einer Flottille. Ausgehend von den Erfahrungen mit kleinen schwimmenden Wasserkraftanlagen soll eine Flottillentechnologie entwickelt werden durch die der Nachteil der geringen Leistung von einer einzelnen kleinen Anlage aufgehoben wird. Es soll eine prototypische Lösung entwickelt werden bei der die bekannten Probleme des Treibgutes und der Verankerung in einem Fluss ebenso beantwortet werden, wie die Ökologieverträglichkeit. Mit der zu entwickelnden modularen Kopplungstechnologie sollen verschiedenste Arten von schwimmenden Wasserkraftanlagen miteinander verbunden werden können. Um die erarbeiteten Technologien zu testen und zu verifizieren wird ein Prototyp mit mindestens 3 gekoppelten Kraftwerksblöcken in Katamaranbauweise mit teifschlächtigen Wasserrädern entwickelt und an einem Standort auf einer Bundeswasserstraße installiert und optimiert. In enger Zusammenarbeit mit den Partnern werden als erstes die Anforderungen für ein Flotillenkraftwerk erarbeitet. Daraus wird ein Konzept eines Flottillenkraftwerkes entwickelt. Vor allem Skalierbarkeit und Anpassung an verschiedene Standorte werden dabei berücksichtigt. Ausgehend von diesem Konzept wird der Prototyp dieses Flottillenkraftwerkes entwickelt und gefertigt. Nach der Installation an einem Versuchsstandort werden die Einzelkomponenten und die Gesamtanlage getestet und in einem iterativen Prozess optimiert.
Das Projekt "Teilprojekt 5.1: Fluss-Strom -Transversalflussgenerator (TFG) - Teilprojekt 5.3: Generator mit eisenloser Luftspaltwicklung (GLW)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Elektrische Energiesysteme (IESY , IMS), Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme durchgeführt. Im Rahmen des Wachstumskerns -Fluss-Strom-Plus- werden in zwei Teilprojekten neuartige getriebelose Generatoren für Kleinwasserkraftanlagen entwickelt. Die Herausforderung besteht im angestrebten Drehzahlbereich von 10-30 U/min und Leistungen bis 10 kW und gleichzeitig hohem Wirkungsgrad. Am Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg wird ein Generator nach dem Transversalflussprinzip (TFG) und am Lehrstuhl für Mechatronik ein Generator mit eisenloser Luftspaltwicklung entwickelt (GLW). Die in Aufbau und Funktionsprinzip grundverschiedenen Maschinen und die daraus resultierenden unterschiedlichen Ansteuerungs- und Regelungsmethoden stellen sicher, dass das breite Spektrum von Wasserkraftmaschinen innerhalb des Wachstumskern und nachfolgend auch darüber hinaus jeweils optimal mit einem passenden Generator ausgestattet werden kann.
Das Projekt "Teilprojekt 5.2: Fertigungstechnologie und Bau von Erprobungsmustern von Fluss-Strom-Transversalflussgeneratoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von D-I-E Elektro AG durchgeführt. Ziel des Teilprojekts ist die Entwicklung der Fertigungstechnologie und die Entwicklung und der Bau von Erprobungsmustern von Fluss-Strom-Transversalflussgeneratoren als Basis für die prototypische Umsetzung und Anwendung für Fluss-Strom-Wasserkraftanlagen. Grundlagen der Entwicklung bilden die theoretischen Untersuchungen des Kooperationspartners der Universität Magdeburg (IESY). Fertigungstechnologie und Bau von Erprobungsmustern von Fluss-Strom-Transversalflussgeneratoren: AP 5.2.1 - Konstruktion und Fertigung des TFG-Komponenten (M1 - M19) AP 5.2.2 - Konstruktion und Fertigung des TFG -Labormusters (M19 - M29) AP 5.2.3 - Konstruktion und Fertigung des TFG mit anschließenden Prototypentests und -optimierung (M24-M36) AP 5.2.4 - Regionales Management (M1-M36).
Das Projekt "Teilprojekt 3.4: Technologieentwicklung für Horizontal-Wasserräder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schiffswerft Hermann Barthel GmbH durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes ist die konstruktive Entwicklung des Prototyps für ein Horizontalwasserrad H2W. Anders als bei den bekannten Propeller- oder Schaufelradsystemen, welche sich zumeist um eine horizontale Achse drehen, steht die Achse des Horizontal2 Wasserrades vertikal und die Energiewandler umlaufen diese in horizontaler Richtung. Durch diese Bauweise ist die Anlage besonders für flache Fließgewässer geeignet. AP 3.4.1 - Lastenhefte für den WK und Festlegen der technologischen Spezifika (M1 - M28) AP 3.4.2 - Anforderungsanalyse an die Anlage (M1 - M3) AP 3.4.3 - Entwurf der Baugruppen für H2W (M3-M5) AP 3.4.4 - Material- und Tragwerksanalyse für eine Leichtbaubeschaufelung (M5 - M8) AP 3.4.5 - Entwicklung eines genehmigungsfähigen Verankerungssystems für H2W (M6 - M10) AP 3.4.6 - Entwurf potenzieller Treibgutszenarien und Lösungsmöglichkeiten (M11 - M12) AP 3.4.7 - Entwicklung und Konstruktion des Horizontalwasserrades (M11 - M13) AP 3.4.8 - Prototypenbau des Horizontalwasserrads (M13 - M19) AP 3.4.9 - Prototypentests am Referenzstandort (M20 - M30) AP 3.4.10 - Ökologische Bewertung der Anlage (M31 - M36).
Das Projekt "Teilprojekt 1: Beurteilungsverfahren hinsichtlich der Kombination von Buhne und Wasserkraftmaschine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für angewandte Gewässerökologie GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines integrierten naturwissenschaftlichen und sozioökonomischen Modellsystems zur integrierten Gewässerentwicklung, dass es erlaubt mittels mobiler und formveränderbarer Buhnen aus Textilien die Strömung in einem Gewässer derart zu modifizieren, dass sich eine unterhaltungsarme und strukturanreichernde Strömungsdiversifizierung einstellt. 1. Es ist das ökologische Leitbild 'ÖkoEnergieFluss' für alle LAWA-Fließgewässertypen zu entwerfen, sodass hieran Probleme und Restriktionen ermittelt werden können. 2. Es sind die möglichen Restriktionen aus gewässerökologischer und sozioökonomischer Sicht in der Theorie zu ermitteln. 3. Es ist in der Theorie zu ermitteln, welche Parameter in welcher Untersuchungstiefe ermittelt werden müssen, um Abweichungen vom Leitbild feststellen zu können. 4. Für die ermittelten Restriktionen sind Lösungsmöglichkeiten und Maßnahmenkombinationen mit den Partnern und Stakeholdern zu suchen. 5. Aus den Daten zum Leitbild, aus den Restriktionen und aus den Lösungsmöglichkeiten ist das multikriterielle Verfahren zu konzipieren.6. Der konkrete Demonstrationsfluss ist nach 3. und nach WRRL zu analysieren. 7. Die konkreten Defizite und Restriktionen sind zu ermitteln. 8. Die konkreten Maßnahmen und deren Auswirkungen auch in Kombination sind mit den Partnern und Stakeholdern zu bestimmen. Diese Maßnahmen sind zu gewichten. 9. Das multikriterielle Verfahren ist anhand der Ergebnisse aus 7. und 8. hinsichtlich des LAWA-Typs des Demonstrationsflusses zu verfeinern. 10. Die Umsetzung der Maßnahmen ist zu begleiten und die im Vorfeld theoretisch ermittelten Maßnahmenwirkungen zu überprüfen. 11. Die tatsächlichen Auswirkungen sind mit den prognostizierten Auswirkungen zu vergleichen und Gründe für Abweichungen zu suchen. 12. Die Maßnahmen sind anzupassen bzw. zu optimieren. Ggf. ist das Leitbild anzupassen.
Das Projekt "Teilprojekt 3.2: Technologieentwicklung für universelle Staudruckwasserräder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hesseland Inh. Raik Hesse durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes ist die konstruktive Entwicklung des Prototyps für ein universelles Staudruckwasserrad. Mit dem neuartigen Wasserrad sollen bisher nicht wirtschaftlich erschließbare Mühlenstandorte ausgerüstet werden können. Das universelle Staudruckwasserrad soll elektrische Energie aus dem Gefälle des Gewässers erzeugen, welcher in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden soll oder zum Eigenverbrauch der Betreiber genutzt wird. Nach Fertigstellung des Prototyps erfolgt dessen Verifizierung der Ökologieverträglichkeit durch Ökozertifizierung (ÖkoZert) AP 3.2.1 - Lastenhefte und Festlegen der technischen Spezifika (M3 - M35) AP 3.2.2 - Grundlagenermittlung und Vorplanung (M1 - M3) AP 3.2.3 - Entwicklung eines Gesamtkonzeptes mit allen relevanten Baugruppen mit Fokus Energie- und Kosteneffizienz des universellen Staudruck- Wasserrads (M3-M7) AP 3.2.4 - Material- und Tragwerksanalyse (M8 - M9) AP 3.2.5 - Entwicklung eines Gründungs-/Montagesystems für das Staudruckwasserrad (M8 - M12) AP 3.2.6 - Prototypenbau des universellen Staudruckwasserrades (M13 - M24) AP 3.2.7 - Prototypentests am gewählten Referenzstandort und anschließende Optimierungsmaßnahmen (M25 - M30) AP 3.2.8 - Ökologische Bewertung der Anlage (M31 - M36) AP 3.2.9 - Validierung (M30 - M31).
Das Projekt "Fachplanerische Bewertung der Auswirkung von Wasserkraftanlagen auf Fische" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die wissenschaftl. Grundlagen für eine belastbare u. nachvollziehbare Bewertungen von Fischverlusten durch Wasserkraftnutzung zu erarbeiten sowie konkrete methodische Hinweise zur Bewertung von Mortalität und Barrierewirkungen an WKA im Rahmen der FFH-Verträglichkeits- u. artenschutzrechtlichen Prüfung, für die Bewertung des Verschlechterungsverbots gemäß FFH-RL und WRRL sowie für die Beurteilung von Biodiversitätsschäden im Zuge der Umwelthaftung sowie im Rahmen des artenschutzrechtlichen Tötungsverbots. Der AP sieht die Erarbeitung des Mortalitäts-Gefährdungs-Index für Neunaugen u.Fische vor, die Einschätzung des artspezifischen u. des konstellationsspezifischen Tötungsrisikos an Wasserkraftanlagen sowie die Entwicklung einer Methodik zur Beurteilung u. Bewertung von Verlusten inklusive einer Beispielanwendung. Die Erarbeitung des MGI umfasst die Parametrisierung u. Kalibrierung des Populationsbiologischen Sensitivitäts-Index u. des Naturschutzfachlichen Wert-Index für Neunaugen u. Fische in Binnengewässern sowie die Verschneidung beider Indices zum MGI. Für die Einschätzung des artspezifischen Tötungsrisikos werden weitere Lebenszyklus-Parameter, ökologische Anforderungen u. Toleranzen der Arten recherchiert u. ausgewertet. Für das konstellationsspezifische Tötungsrisiko werden die Fisch-Mortalität an WKA beeinflussenden, Standort-spezifischen Faktoren recherchiert u. analysiert, wie z.B. Abfluss, Abflussaufteilung, genutzter Abflussanteil, Art der WKA, Turbinentyp, Fließgewässertyp, Fischregion u.a.m. Nach Ermittlung aller signifikanten Einflüsse aus der Ökologie der Arten, ihrer Gefährdungssituation, überregionalen Bedeutung, der anlagenspezifischen Mortalitäts- u. Schutzfaktoren sowie standortspezifischer Gegebenheiten, wird ein Handlungsleitfaden für die Bewertung von Fischverlusten an WKA erstellt.
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