Aktuelles

Am 1. Oktober 2024 kamen mittlerweile zum fünften Mal Fachleute der Wasserkraftbranche und Vertreter der Wissenschaft am TUM Campus in Straubing zusammen, um sich über aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen der Wasserkraftnutzung auszutauschen. Den Auftakt des diesjährigen VWB und LVBW-Wasserkraftseminars bildete eine exklusive Besichtigung der revitalisierten Ruselkraftwerke in Deggendorf, die unter der Leitung von Thomas Grimmer organisiert wurde.

Die Besichtigung der Ruselkraftwerke bot den Teilnehmern beeindruckende Einblicke in die umfassenden Modernisierungsmaßnahmen, die zwischen 2019 und 2022 an diesem Standort durchgeführt wurden. Der aus insgesamt sechs Turbinen, zwei Hochspeichern und einem Unterbecken bestehende Kraftwerksverbund wurde in Zusammenarbeit mit erfahrenen Kraftwerksfirmen in elektro- und leittechnischer, sowie maschinenbaulicher Hinsicht an moderne Standards angepasst. Von den Turbinen, Generatoren, den vielen Wasserfassungen, der Eigenbedarfsverteilung über die Maschinenautomatisierung und Leittechnik bis hin zur Erregungs- und Schutztechnik wurden die von der Eurowatt GmbH betriebenen Speicher- und Laufkraftwerke umfassend erneuert und modernisiert.

Im Anschluss an die Besichtigung startete das 5. VWB und LVBW-Wasserkraft-seminar am TUM Campus in Straubing erneut mit vielfältigen und aktuellen Vorträgen der Wasserkraftbranche. Prof. Dr. Josef Kainz, Professor für Energietechnik der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf und Dr. Josef Rampl, Sprecher der bayerischen Wasserkraftverbände, eröffneten das Seminar.

Thomas Grimmer präsentierte einen Erfahrungsbericht über die erfolgreiche Revitalisierung der Ruselkraftwerke und hob die positiven Auswirkungen der Modernisierung hervor. Diese umfassen eine gesteigerte Energieeffizienz und eine nachhaltigere Stromproduktion aus Wasserkraft.

Wasserkraft als unverzichtbare Energiequelle

Otto Mitterfelner bot einen umfassenden Überblick über die Fähigkeiten und Stärken der Wasserkraft. Er stellte dar, dass Wasserkraft nicht nur zur Stromerzeugung beiträgt, sondern auch wichtige Funktionen zur Systemsicherheit des Stromnetzes übernehmen kann. Als unverzichtbare Aspekte sind hier beispielsweise der Beitrag zur Spannungsqualität, die Bereitstellung von Regelleistung, Momentanreserve, Schwarzstartfähigkeit und Inselbetrieb zu nennen. Nicht zu vergessen ist die Unterstützung zur Hochwasserentlastung, die Schaffung von Rückzugsbereichen für Fische bei Trockenheit sowie die Stabilisierung des Grundwassers. Ein sehr aktuelles Thema, die Aquathermie, die Nutzung der Wärme aus fließenden Gewässern, ist ebenfalls zu nennen. Diese Fähigkeiten machen die Wasserkraft zu einem wertvollen und unverzichtbaren Bestandteil der Energieinfrastruktur.

Ökologie und die Wasserrahmenrichtlinie

Reinhard Moosdorf setzte sich intensiv mit der Umsetzung und Anwendung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) auseinander. Diese Richtlinie bildet eine zentrale Grundlage für den Schutz und die Bewirtschaftung von Gewässern in Europa. Eine wesentliche Grundlage dieser Richtlinie ist die Unterscheidung zwischen chemischen und ökologischen Maßnahmen, die beide gleichermaßen berücksichtigt werden müssen. Die Bedeutung der WRRL steht außer Frage, allerdings stellen sich immer wieder Fragen zur Einordnung der Gewässer. Die Einstufung in die Kategorien „naturnah“ oder „erheblich verändert“ hat erhebliche Auswirkungen auf die Maßnahmen, die in den Umsetzungskonzepten vorzusehen sind. Eine fehlerhafte Einstufung kann weitreichende Konsequenzen für die Auflagen und Richtlinien zur Gewässerbewirt­schaftung haben und führt bei Wasserkraftanlagen zu unverhältnismäßigen Vorgaben und unter Umständen auch zur Stilllegung oder zum Schließen eines Kraftwerks.

Als weiteres Problem zeigte er auf, dass die isolierte Betrachtung der chemischen Belastung von Gewässern zu einem einseitigen Fokus auf die Durchgängigkeit als Hauptursache für den schlechten Zustand vieler Gewässer führt. Eine umfassendere und differenzierte Betrachtung der verschiedenen Belastungsquellen ist daher notwendig, um nachhaltige Lösungen für die Verbesserung des ökologischen Zustands unserer Gewässer zu finden.

Neue Themen in der Wasserkraft

Christoph Winkler und Tobias Hoder erläuterten an praktischen Beispielen, wie Flusswasser aus dem Inn zur energieeffizienten Bereitstellung von Kälte und Wärme genutzt werden kann. Die beiden Studenten Niklas Niedermaier und Simon Rödl stellten eine Machbarkeitsstudie Wasserkraft an der Kläranlage Hemau (Niedermaier, Rödl, 2024) vor. Die Machbarkeitsstudie untersucht die Installation einer Wasserkraftanlage an der Kläranlage Hemau zur Rückgewinnung von Energie. Ihr Projekt kam zu dem Ergebnis, dass die geplante Anlage etwa ein Drittel des Strombedarfs decken könnte.

Vermarktung von Wasserkraftstrom und IT-Sicherheit als Zukunftsthemen

Philip Hahn von CyberGrid sprach über innovative Ansätze zur Vermarktung von Wasserkraftstrom und betonte die Bedeutung flexibler Energiemanagement-lösungen, um die Wirtschaftlichkeit der Anlagen weiter zu steigern. Der Beitrag von Anna Rerich vom Landesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (LSI) hob zudem die Wichtigkeit der IT-Sicherheit für Wasserkraftanlagen hervor, insbesondere vor dem Hintergrund zunehmender Digitalisierung und wachsender Cyber-Bedrohungen.

Ein erfolgreicher Tag für die Wasserkraft

„Das 5. VWB und LVBW-Wasserkraftseminar war ein voller Erfolg und verdeutlichte die Bedeutung der Wasserkraft als verlässliche und umweltfreundliche Energiequelle“ betonte Fritz Schweiger, Vorsitzender der VWB in seinem Abschlussstatement. Die Kombination aus praxisnaher Besichtigung der Ruselkraftwerke und einem abwechslungsreichen Seminarprogramm bot den Teilnehmern wertvolle Einblicke in die aktuellen Entwicklungen und zukünftigen Potenziale der Wasserkraft.

Bildinformationen:
Referenten Wasserkraftseminar 2024
Bildnachweis VWBWB

Auf dem Wasserkraftseminar 2023 der beiden bayerischen Wasserkraftverbände wurde erneut deutlich, welche unterschätzten Potenziale in der Wasserkraft liegen. Als regenerative Energieform sollte die Wasserkraft ein wichtiger Bestandteil der bayerischen Energiewende sein. Die Veranstaltung, die am TUM Campus Straubing stattfand, verzeichnete wieder ein großes Interesse an aktuellen Fragestellungen rund um die Wasserkraft.

Etwa 80 Vertreter der Wasserkraftbranche (Anlagenbetreiber, Planer sowie Behördenvertreter) sind am 10. Oktober 2023 zum vierten Wasserkraftseminar nach Straubing gekommen. Getagt wurde im neuen Gebäude für Forschung und Lehre des Straubinger Campus für Biotechnologie und Nachhaltigkeit der Technischen Universität München (TUMCS). Die diesjährige Veranstaltung stellte die Synergiepotenziale der Wasserkraft als Stromerzeuger in den Mittelpunkt.  Eingeladen hatten die Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern (VWB) e.V. und der Landesverband Bayerischer Wasserkraftwerke (LVBW) eG.

Besondere Aufmerksamkeit fand der Vortrag von Herrn Christian Seidel: Unter seiner Leitung werden an der TU Braunschweig aktuell mehrere Studien durchgeführt, die die Energiepotenziale (Wärme und Strom) an deutschen Wasserkraftstandorten untersuchen. Hier zeigt sich, dass die Wasserkraft neben der reinen Stromerzeugung sowie der Stärke ihrer Grundlastfähigkeit, sogar ein beträchtliches Potenzial in der Wärmeerzeugung liefern kann. Die Nutzung der Gewässerwärme an Wasserkraftwerken eignet sich besonders gut, da Staubereiche und Energieerzeugung bereits vorhanden sind. Betrachtet man die Tatsache, dass Siedlungsstrukturen, die sich historisch bedingt häufig am Wasser entwickelt haben, ihre Wärmegewinnung künftig regenerativ gestalten müssen, sind hier die Potenziale der Wasserkraft für die Wärmeerzeugung besonders hoch. Mehr als die Hälfte der deutschen Wasserkraftanlagen liegen in Bayern. Für die verbindlich aufzustellenden kommunalen Wärmeplanungen könnten damit die Wasserkraftwerke ein wichtiger Partner werden. Die Studie befindet sich aktuell in den Abschlussarbeiten. Reges Interesse an den Ergebnissen, auch bundesweit, wurde seitens der Politik bereits signalisiert.

Herr Biedermann von der Service- und Vertriebsgesellschaft der Kreishandwerkerschaften erläuterte den Teilnehmern die Möglichkeit der Installierung einer öffentlichen Ladesäule für Wasserkraftbetreiber. Ist ein entsprechendes Kundenpotenzial im Einzugsgebiet vorhanden, ist dies eine einfache, wenig aufwendige und praktikable Angebotserweiterung für Wasserkraftanlagen. Profitieren können Wasserkraftbetreiber und örtliche Infrastruktur gleichermaßen.

Neben diesen Schwerpunktbereichen setzte sich Prof. Dr. Peter Rutschmann intensiv und kritisch mit der Ende 2022 veröffentlichten und viel diskutierten Studie von Prof. Geist zum Fischmonitoring auseinander.

Florian Lugauer (Hochschule Weihenstephan-Triesdorf und TUMCS) stellte
seine Forschungsergebnisse zum Vergleich von Batteriespeicher
und Kleinstpumpspeichersystem mit Pumpe-als-Turbine vor.
Als Vertreter der Träger öffentlicher Belange konnte Anian Pauli (IHK München)
übersichtlich die Vorteile und Tücken in der Umsetzung des Bayerischen Mindestwasserleitfadens aufzeigen.

Die Veranstaltung rundete Detlef Fischer (Verband der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft e.V.)  mit seinem Vortrag zur Energiewende und dem Bayernplan Energie 2040 ab. Er zeigte eindrucksvoll welche Investitionen in die bayerische Infrastruktur und Energieerzeugung noch zu tätigen sind, um das Ziel der Klimaneutralität in Bayern bis 2040 zu erreichen. Deutlich wurde, dass Klimaneutralität kein Selbstläufer ist und erheblicher Anstrengungen bedarf. Jede Kilowattstunde heimisch erzeugte nachhaltige erneuerbare Energie ist deshalb für eine klimaneutrale Zukunft wichtig.

Referenten und Verbandsvertreter der Wasserkraft auf dem Wasserkraftseminar 2023 an der TUM Straubing, Bildinformationen: Bildnachweis alle Fotos VWBWB

TUMCS-Alumna Anna Huber hat am 17.07.2023 den Straubinger Hochschulpreis 2023 erhalten. Ihr gratulierten neben Laudator Prof. Josef Kainz (Professur Energietechnik) auch Walter Strohmaier (Vorstandsvorsitzender Sparkasse Niederbayern-Mitte), Straubings OB Markus Pannermayr sowie Landrat Josef Laumer. Für ihre Masterarbeit hat sich Anna Huber das Thema „Dezentrale Energieversorgung mittels Kleinwindenergieanlage – eine technische und ökonomische Vorstudie zur Umsetzung auf Gut Eglsee“ ausgesucht. Die Arbeit wurde am TUM Campus Straubing angefertigt.

Landrat Josef Laumer, Prof. Josef Kainz, Anna Huber, Walter Strohmaier und OB Markus Pannermayer bei der Preisverleihung (v.l.n.r.).

Mit der Vergabe des Straubinger Hochschulpreises unterstreichen Stadt, Landkreis und Sparkasse ihre Wertschätzung gegenüber der Förderung von Wissenschaft, Kunst und Kultur. Die Auszeichnung würdigt zum einen außergewöhnliche Leistungen von Studierenden und legt dadurch den Grundstein für eine erfolgreiche akademische Laufbahn. Gleichzeitig ist sie durch ihre Vorgaben Anreiz und Ansporn, sich mit den historischen und aktuellen Gegebenheiten der Stadt Straubing und der Region Straubing-Bogen zu beschäftigen und nimmt damit einen Spitzenplatz im Wettbewerb vergleichbarer Ausschreibungen ein.

Wer sich im Rahmen seines Studiums mit einem Straubing-spezifischen Thema beschäftigt, hat die große Chance, hierfür ideell wie materiell belohnt zu werden. Denn die Stadt Straubing, der Landkreis Straubing-Bogen und die Sparkasse Niederbayern-Mitte vergaben heuer zum mittlerweile 27. Mal den mit bis zu 5.000.- Euro dotierten Straubinger Hochschulpreis.

Anna Huber begann nach dem Abitur das Bachelorstudium „Nachwachsende Rohstoffe“ am TUMCS und schloss dieses 2019 als Jahrgangsbeste mit der Gesamtnote 1,0 und dem Prädikat „mit Auszeichnung bestanden“ ab.

Anschließend setzte sie ihre Ausbildung mit dem Master „Umweltingenieurwesen“ an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) fort und bekam im Oktober 2021 ihren Abschluss als Master of Engineering mit der wieder hervorragenden Note 1,1.

Während ihres Studiums wurde sie als Stipendiatin des sehr angesehenen Max-Weber-Programms der Studienstiftung des Deutschen Volkes finanziell unterstützt.

Anna Huber hat nach ihrem Abschluss eine Tätigkeit bei der Bayernwerk Netz GmbH in Regensburg als „Trainee für Geschäftsentwicklung“ aufgenommen und ist damit beschäftigt, unter Verwendung von Digitalisierung und Innovation die Energiewende als zukünftige Fach- und Führungskraft aktiv mitzugestalten.

Wasserkraftschnecke am Kurpark in Regen

Am 13. Juli 2023 unternahmen die Teilnehmer des Master-Studienfaches „Wasserkraft“ am TUM Campus Straubing auf die jährliche Exkursion in den Landkreis Regen. Durch die fachkundige Begleitung, den Regener Wasserkraftexperten Dipl.-Ing. Christoph Pfeffer, erhielten die Studierenden und ihr Dozent Florian Lugauer tiefe Einblicke in Planung, Bau, Betrieb sowie naturschutz- und wasserrechtliche Auflagen von Wasserkraftanlagen. Besonders interessant ist dabei der Fluss Regen mit seiner geografischen Lage als „Grenzfluss“ zwischen Nationalpark und Naturpark Bayerischer Wald.

Mit hohem finanziellem, technischem und administrativem Aufwand sollen Solar-, Wind- und Wasserkraft die fossilen Energieträger Kohle, Erdgas und Kernkraft langfristig
ersetzen. Neben großen Windkraftanlagen und Solarparks sind auch kleine Wasserkraftanlagen für die Stromerzeugung interessant. Ihre Betreiber haben die oft schwierige Aufgabe, einen wirtschaftlichen Betrieb mit Natur- und Gewässerschutz zu kombinieren sowie sich an örtliche Gegebenheiten anzupassen. Durch unterschiedliche Wasserkraftanlagen erhielten die Studierenden einen Überblick über die zahlreichen Möglichkeiten.

Beispiel die Wasserkraftschnecke am Kurpark in Regen: Hier wird mit einer fischverträglichen Wasserkraftschnecke in Kombination mit einem Synchrongenerator Strom produziert. Die Ausbauleistung beträgt 56 kWel, wobei eine Durchschnittsleistung von ca. 23 kWel erreicht wird. Der Gesamtwirkungsgrad der Anlage beträgt ca. 70% wodurch insgesamt ca. 200.000 kWh pro Jahr erzeugt werden können. Das reicht aus, um etwa 57 Haushalte in der Stadt Regen mit Strom zu versorgen.

Ein anderes Kaliber ist die Wasserkraftanlage Raithsäge in Regen-Oleumhütte am Schwarzen Regen. Der Strom, der hier mit einer sogenannten Kaplan-Schachtturbine gewonnen wird, reicht aus, um 340 Haushalte mit Strom zu versorgen. Mit einer Leistung von 230 kW lassen sich etwa 1,2 Millionen Kilowattstunden Strom pro Jahr erwirtschaften. Der Umbau zur Modernisierung der alten Anlage kostete ihren Betreiber etwa 1,1 Millionen Euro.

Trotz ihrer unterschiedlichen Bauweisen, Turbinen und Leistungen haben die neuen Anlagen eine wichtige Gemeinsamkeit: Sie alle erfüllen die aktuellen wasser- und naturschutzrechtlichen Bestimmungen. Diese strengen Regelungen schreiben zum Beispiel vor, dass Fische die Bäche und Flüsse nach wie vor auf- und abschwimmen können. Fische können Wasserkraftschnecke und Wasserrad flussabwärts passieren, jedoch keine Turbinenanlage. Aus diesem Grund müssen sogenannte Fischpässe eingerichtet werden, für die es strenge Vorschriften gibt. Werden diese Vorschriften nicht eingehalten, darf die Anlage nicht in Betrieb genommen werden. Diese Fischpässe müssen so eingerichtet sein, dass Fische auch flussaufwärts schwimmen können, um ihre Laichgewässer zu erreichen.

Simon Härtl bei der Vorstellung seiner Doktorarbeit (Foto: G. Tilk / RES – TUMCS)

Am Dienstag, 28.02.2023 legte Simon Härtl (vormals HSWT) im Rahmen seiner kooperativen Promotion (TUM – HSWT) mit Erfolg sein Rigorosum am TUMCS ab.

Dazu stellte er auch die Zusammenfassung seiner Arbeit „Effizienzsteigerung beim Ottomotor durch den Einsatz von Serienzylinderdrucksensoren“ vor.

Zweitprüfer Prof. Dr. Josef Kainz und Doktorand Simon Härtl

Während seiner Zeit als Doktorand am TUM Campus in Straubing arbeitete Herr Härtl an der Effizienzsteigerung von Ottomotoren durch den Einsatz von serientauglichen Zylinderdrucksensoren. Insbesondere die Klopferkennung und die Magerverbrennungsregelung sind die hier zu nennenden Kernpunkte.

Die Teams der Regenerative Energiesysteme der TUM und der Energietechnik der HSWT am TUM Campus Straubing gratulieren Simon Härtl herzlich zu seinem großen Erfolg!