Webcam Schluchsee

Schluchseewerk AG
Säckinger Straße 67
79725 Laufenburg (Baden)
Tel.: +49 (0)7763 9278-0
Fax.: +49 (0)7763 9278-70299
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Glossarium

Glossarium

Die Welt der Energiewirtschaft und der besonders wichtige Bereich der Pumpspeicherung stecken voller Fachbegriffe. Dieses Glossarium erläutert die wichtigsten und gebräuchlichsten. Fehlt Ihnen die Erklärung eines bestimmten Begriffes? Dann wenden Sie sich bitte Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!, wir helfen Ihnen gerne weiter!

 

Absperrorgan / Absperrschieber

Der Absperrschieber ist eine Armatur, die zum vollständigen Öffnen oder Schließen des gesamten Durchflussquerschnitts eines Rohres genutzt wird. Ein geschlossener Absperrschieber kann beispielsweise Wartungsarbeiten an nachfolgenden Armaturen ermöglichen. Im Gegensatz zum Ventil dient ein Absperrschieber nicht der Regulierung der Durchflussmenge, sondern nur dazu, den Durchfluss komplett zu öffnen oder zu schließen.

Ausgleichsenergie

Ausgleichsenergie bezeichnet die Differenz zwischen dem prognostizierten Verbrauch und dem tatsächlichen Verbrauch an elektrischer Arbeit innerhalb eines Bilanzkreises.

Beckenschwerpunktleistung

Die Beckenschwerpunktleistung wird auch als mittlere Leistung bezeichnet, die zu jedem Zeitpunkt erbracht werden kann. Hier werden also keine optimalen Bedingungen gebraucht, wie beispielsweise ein leeres Oberbecken und ein leeres Unterbecken.

Beileitungsstollen

Der Beileitungsstollen sammelt das von Bächen abgeleitete Wasser und führt es dem Unter- oder Oberbecken zu. Damit erzeugt die Schluchseewerk AG regenerative Energie und trägt zum Klimaschutz bei.

Betriebsartenwechsel

Unter einem Betriebsartenwechsel versteht man die Umschaltung zwischen den Betriebsarten eines Maschinensatzes zum Beispiel Stillstand in Generatorbetrieb oder Pump in Generatorbetrieb. Die Betriebsarten eines Maschinensatzes sind Stillstand, Phasenscheiber, Generator, Pump- und Turbinenleerlauf.

Blindleistung

Blindleistung ist die elektrische Leistung, die zum Aufbau von magnetischen Feldern (zum Beispiel in Motoren, Transformatoren) oder von elektrischen Feldern (zum Beispiel in Kondensatoren) benötigt wird, die aber nicht wie Wirkleistung nutzbar ist.

Brauchwasserleitung

Die zusätzliche Brauchwasserversorgung sieht vor, der Wehra oberhalb des Wehrabeckens bis zu 380 l/s Wasser zu entnehmen, dabei das Wasser unabhängig vom Wehrabecken und möglichen betrieblichen Beeinflussungen mit einer getrennten Rohrleitung direkt der Zell Schönau AG und der Wehra AG zur Verfügung zu stellen. Für diese zusätzliche Brauchwasserversorgung wurde oberhalb des Wehrabeckens eine Wehrschwelle in die Wehra gebaut und über ein Einlaufbauwerk mit Rechenreinigung eine Rohrleitung mit rund 2,5 Kilometer Länge bis unterhalb des Beckens verlegt. Die Einleitung in den Oberwasserkanal erfolgt über eine Venturi Messeinrichtung, in welcher auch eine Durchflussmessung zur Registrierung und Alarmierung eingebaut ist.

Da die beiden Firmen nicht mehr bestehen und die Rechtsnachfolger keinen Bedarf an Wehrawasser haben, wurde mit ihnen erfolgreich über eine Stilllegung der Brauchwasserleitung verhandelt. Im Rahmen der Stauzielerhöhung des Wehrabeckens wurden vom Schluchseewerk Maßnahmen zur Reduzierung der Wassertemperatur unterhalb der Wehratalsperre verlangt. Abhängig von Wassertemperatur und Wehrapegel wird nun eine festgelegte Menge Wasser über die Brauchwasserleitung in die untere Wehra gefördert.

Brauchwasserleitung Wehrabecken

Drosselklappe

Drosselklappen erfüllen bei Wasserkraftwerken die Funktion des Absperrhahns für eine Wasserleitung. Sie sind mit ihrem drehbaren Teller eher für niedrige Drücke ausgelegt. Im Gegensatz zum Kugelschieber der als Abschlussorgan hohe Drücke aufnehmen kann.

Drosselklappe im Kraftwerk Säckingen

Drosselklappenhaus

Das Drosselklappenhaus, befindet sich oberhalb des Kraftwerks Häusern und ist am Ende des Stollens angeordnet, um zum Beispiel im Revisionsfall, den Stollen verschließen zu können. An der Oberwasserseite des Drosselklappenhauses befindet sich ein stahlgepanzertes Hosenrohr. Die beiden danach folgenden Rohre sind im Drosselklappenhaus mit zwei redundant angeordneten Drosselklappen versehen, von denen jeweils die oberwasserseitigen Klappen elektromotorisch und die unterwasserseitigen Klappen ölhydraulisch angetrieben sind.

Druckstollen / Druckschacht / Druckrohrleitung

Durch den sogenannten Druckstollen wird das Wasser entweder ins Oberbecken gepumpt oder ins Unterbecken geleitet. Dieser ist die Verbindung zwischen dem Oberbecken, der Kaverne oder dem Maschinenhaus und dem Unterbecken.

Waldshut Druckschacht

Dunkelflaute

Eine Dunkelflaute bezeichnet eine Zeit, in welcher weder Wind weht, noch Sonne in einem bestimmten Gebiet scheint. In dieser Zeit steht dann auch kein Strom aus Wind- oder Fhotovoltaikkraftwerken zur Verfügung.
Damit kein Stromausfall in solchen Situationen entsteht, werden thermische Kraftwerke und Stromspeicher zum Beispiel Pumpspeicherkraftwerke, benötigt. Die Pumpspeicherkraftwerke zählen zu den wichtigsten Bausteine der Energiewende, da sie große Mengen an Strom speichern und bei Bedarf wieder sekundenschnell ins Stromnetz abgeben können. Pumpspeicherkraftwerke sind die bisher einzig verfügbare großtechnische Stromspeicherlösung und ein idealer Partner von Sonnen- und Windenergie.

EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz)

Wind, Wasser, Sonne, Biomasse oder Erdwärme - diese Maßnahmen zur Energiegewinnung werden durch das aktuelle Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert. 35 Prozent der Stromversorgung sollen bis 2020 nachhaltig produziert werden – eine Kennzahl, die bis 2050 auf 80 Prozent steigen soll. Beschleunigt werden soll die Netz-, Markt- und Systemintegration erneuerbare Energien, zum Beispiel durch Prämien für Anlagenbetreiber oder durch die Befreiung von dieser Umlage für Anbieter, deren Strom zu mindestens 50 Prozent aus erneuerbaren Energien gewonnen wird.

Einlaufbauwerk/ Einlaufturm

Der Stollen verbindet das Oberbecken mit dem Kraftwerk. Am Südufer des Oberbeckens ist das Einlaufbauwerk mit dem Nassschieberschacht. Da am Nassschieberschacht eine weitere mit Rechen versehene und höherliegende Öffnung vorhanden ist, wird das Einlaufbauwerk des Stollens gemäß den Bestandsunterlagen auch als „Unteres Einlaufbauwerk“ bezeichnet.

Hornbergbecken Einlaufturm    Sanierung Einlaufturm

Engpassleistung

Die Engpassleistung ist das Leistungsmaximum, die ein Elektrizitätswerk liefern kann. Der leistungsschwächste Teil der Anlage, der sogenannte Engpass, kann dieses Maximum verringern. Aus diesem Grund sollten Anlagen regelmäßig gewartet werden. Die Brutto-Engpassleistung stellt die gesamte, von der Anlage erbrachte Leistung dar. Wird der Eigenbedarf abgezogen, bekommt man die Netto-Engpassleistung.

Erneuerbare Energien

Als erneuerbare Energien oder regenerative Energien werden Energieträger bezeichnet, die praktisch unerschöpflich zur Verfügung stehen oder sich verhältnismäßig schnell erneuern. Hierzu gehören Biogas, Erdwärme, Sonne, Wasserkraft und Wind. Wasserkraft ist eine tragende Säule der Energieversorgung von heute und morgen. Weltweit trägt sie mit einem Anteil von 16 Prozent zur Stromerzeugung bei.

EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)

Die vom europäischen Parlament im Jahr 2000 herausgegebene Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) hat eine europaweite, nachhaltige und umweltverträgliche Nutzung der Oberflächengewässer und des Grundwassers zum Ziel. Im Zuge der EU-WRRL wurden sogenannte meldepflichtige Gewässer festgestellt und der Zustand dieser Gewässer erhoben. Zu den meldepflichtigen Gewässern zählen beispielsweise Seen oder Flüsse, die Wasser aus einem mindestens zehn Quadratkilometer großem Einzugsgebiet beziehen – darunter fallen unter anderem die Haslach, der Seebach, die Murg und die Wehra. Aktuell werden in den EU-Mitgliedsstaaten auf Basis des Ist-Zustandes Bewirtschaftungspläne zu einzelnen Gewässern erstellt beziehungsweise angepasst, um die geforderte chemische, biologische und ökologische Qualität der Gewässer – durch geeignete Maßnahmen – zu gewährleisten. Ziel der neuen Richtlinie ist, bis spätestens 2027 einen guten ökologischen Zustand der Gewässer zu erreichen. Die EU-WRRL regelt unter anderem auch die Mindestwasserabgaben an Fassungen und Talsperren – was im Besonderen auch das wasserrechtliche Verfahren der Oberstufe Häusern betrifft.

Fallhöhe

Der Begriff Fallhöhe bezeichnet die Differenz zwischen Ober- und Unterbecken eines Speichers, Pumpspeichers oder Wasserkraftwerkes.

Francisturbine

Die Francisturbine ist die am weitesten verbreitete Bauart von Wasserturbinen. Sie findet heutzutage hauptsächlich in Hoch- und Mitteldruckanlagen Anwendung (Fallhöhe etwa 300 bis 700 Meter). Somit eignen sich Francisturbinen besonders für Wasserkraftwerke mit großen Fallhöhen. Die Schluchseewerk AG setzt in all ihren Pumpspeicherkraftwerken auf diese Turbinenart. Sie hat einen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent. Die Wassermenge strömt dabei durch den Leitapparat mit beweglichen Leitschaufeln auf das drehbar gelagerte Laufrad mit festen Laufradschaufeln und versetzt es in Rotation. Francisturbinen sind einfach regulierte Strömungsmaschinen. Das bedeutet, der Wasserzufluss wird ausschließlich über die Leitschaufeln geregelt. Die Laufradschaufeln sind fest angebracht und können nicht verstellt werden. Diese Art der Regulierung nennt man auch Leitradregulierung.

Freileitung

Eine Freileitung ist einer Anlage zur oberirdischen Fortleitung von elektrischer Energie, bestehend aus Stützpunkten und Leitungsteilen. Stützpunkte umfassen Maste, deren Gründungen und Erdungen. Leitungsteile umfassen Leiterseile und Isolatoren, jeweils mit Zubehörteilen.

Frequenzausgleich

Im deutschen Stromnetz muss die Frequenz immer bei 50 Hertz liegen. Ist dies nicht der Fall, muss die Frequenz ausgeglichen werden, indem Strom ins Netz eingespeist oder überschüssiger Strom, beispielsweise in Pumpspeicherkraftwerken, gespeichert wird. Das Stromnetz muss also immer im Gleichgewicht sein. Hierbei unterstützen die Pumpspeicherkraftwerke der Schluchseewerk AG.

Frequenzhaltung

Die Frequenzhaltung bezeichnet die Ausregelung von Frequenzabweichungen infolge von Ungleichgewichten zwischen Einspeisung und Entnahme von Strom (Wirkleistungsregelung) und erfolgt durch die Primär- und Sekundärregelung sowie unter Nutzung von Minutenreserve in den Kraftwerken.

Frequenzregelung

Dem Drehzahlregler ist ein Frequenzregler vorgeschaltet, der auf den Drehzahlsollwert Einfluss nimmt. Der Frequenzregler garantiert, dass die vorgegebene Frequenz (zum Beispiel im Inselnetzbetrieb) trotz der Drehzahl-Statik auch ohne manuellen Eingriff langfristig bestehen bleibt.

Generator

In einem Pumpspeicherkraftwerk erzeugt das Wasser, das durch eine Turbine fließt, Bewegungsenergie. Das Laufrad dreht sich und treibt so den Generator an. Dieser ist mit Elektrospulen versehen und dreht sich in einem fest stehenden Stator. Das so entstehende rotierende Magnetfeld erzeugt im Stator den eigentlichen Strom, der dann ins Stromnetz eingespeist wird. Ähnlich funktionieren im kleinen auch Fahrraddynamos.

Generator Säckingen

Grundlast

Grundlast, ist die Belastung des Stromnetzes, die im Zeitraum zum Beispiel eines Tages oder einer bestimmten Tageszeit nicht unterschritten wird. Die Höhe der jeweiligen Grundlast schwankt über das Jahr zwischen 40 und 80 Gigawatt. Wird die Grundlast überschritten, müssen zusätzliche Kraftwerkskapazitäten angefahren werden, um zusätzliche Energie für das Stromnetz bereit zu stellen. Die Grundlast beim Strom hat aber auch eine regionale Komponente und ist durch die Energiemenge bestimmt, die durch Straßenbeleuchtung, nachts produzierende Unternehmen und allgemeine nächtliche Energieverbräuche entsteht.

Grüner Strom

Grüner Strom, auch Ökostrom genannt, ist elektrische Energie, die aus regenerativen Energiequellen gewonnen wird.

GWh (Gigawattstunde)

Gigawattstunde ist eine Maßeinheit für Energie, denn physikalisch bedeutet Energie ja gespeicherte Arbeit. Eine Gigawattstunde ist die Energie, die einer Leistung von einer Milliarde Watt, also 1.000.000.000 Watt pro Stunde entspricht.

Hangrohrleitung

Das Wasser fließt durch die beiden oberirdisch verlegten Stahlrohrleitungen direkt ins Krafthaus Häusern. Sie liegen direkt am Hang und haben eine Länge von 260 Meter.

Häusern

Höchstlast

Die Höchstleistung (Höchstlast) ist die höchste Betriebsleitung (zum Beispiel eines EVU oder Kraftwerks) innerhalb einer Zeitspanne. Sie wird ermittelt als Momentanwert oder als Mittelwert über eine kurze Zeitspanne, zum Beispiel über 15 Minuten.

Installierte Leistung/ Nennleistung

Die Installierte Leistung kennzeichnet die maximale Leistung (oder auch Nennleistung) der in einem Kraftwerk installierten Maschinen beziehungsweise die installierte Gesamtleistung aller Kraftwerke. Sie wird in der Einheit Watt (W), Megawatt (MW) oder Gigawatt (GW) angegeben.

Kaplanturbinen

Kaplanturbinen werden im Nieder- und Mitteldruckbereich eingesetzt, sie eignen sich bei großen Durchflüssen und geringen Fallhöhen (bis etwa 80 Meter). So wie beispielsweise bei der RADAG. Dort erbringen die vier Kaplanturbinen eine gesamte Leistung von bis zu 108 MW. Die Kaplanturbine ähnelt einem Schiffspropeller mit verstellbaren Flügeln. Das Wasser fließt parallel zur Welle, trifft dabei auf das Laufrad und versetzt es in Rotation. Anschließend verlässt das Wasser die Turbine durch das Saugrohr. Der Wirkungsgrad dieser Turbine liegt bei über 90 Prozent. Die Besonderheit: In der Regel sind sowohl die Leit- als auch die Laufradschaufeln verstellbar und dienen der Maschinenregulierung. Dadurch kann die Turbine optimal auf Schwankungen bei Wassermenge und Fallhöhe eingestellt werden.

Kaverne

Eine Kaverne ist ein großer künstlich angelegter Hohlraum im Berg. Das Kraftwerk Säckingen war das erste deutsche Pumpspeicherkraftwerk solcher Bauweise.

Sckingen Kaverne 2

Kleinwasserkraftwerk Wehr (Sperrenkraftwerk)

Der Zufluss der Wehra in das Wehrabecken wird zur Produktion von regenerativer Energie genutzt. Hierfür wurde eigens eine Kleinwasserkraftwerksanlage beim bereits bestehenden Wehrabecken gebaut. Die Anlage nutzt eine Fallhöhe von 16 bis 36 Metern zwischen dem Fluss Wehra und dem Wehrabecken. Die sogenannte Sperrenkraft hat eine elektronische Leistung von maximal 1135 MW. Pro Jahr werden so bis zu 3,5 Mio. KWh regenerative Energie produziert. Für den Fluss Wehra brachte der Bau und Betrieb des Sperrenkraftwerkes nachweislich keinerlei negative Veränderungen. Mit dem Sperrenkraftwerk erfolgte der ökologisch sinnvolle Ausbau der Wasserkraft praktisch ohne Beeinträchtigungen, da das Wasser im Bereich der bereits vorhandenen Anlagen entnommen und anschließend direkt wieder in den Fluss eingeleitet wird.

Kraftwerkskaskade

Eine Kaskade bezeichnet einen Wasserfall in Form von Stufen. Gemeint ist die dreistufige Kraftwerkskaskade vom Schluchsee bis zum Rhein. Drei untereinanderliegende Kraftwerksstufen durchläuft das Wasser. Es sind die Kraftwerke Häusern, Witznau und Waldshut der Schluchseewerk AG.

Schaubild Kraftwerkskaskade

Kugelschieber

Kugelschieber sind Armaturen mit einer durchbohrten Kugel als Absperrkörper. Mittels einer Drehung der Kugel von exakt 90 Grad kann der Durchfluss komplett abgesperrt werden. Kugelschieber werden bei Wasserkraftwerken für hohe Drücke eingesetzt.

Kugelschieber

Kupplung

Wenn zwischen Turbinen- und Pumpbetrieb umgeschaltet werden muss, kommt eine Kupplung zum Einsatz. Diese fährt das Pumpenlaufrad an, sodass Pumpe und Generator gekuppelt werden können. Im Pumpbetrieb arbeitet der Generator als Motor, der die Pumpe antreibt. Der Maschinensatz kann also durch die Kupplungen innerhalb weniger Sekunden umschalten und entweder pumpen oder Strom erzeugen.

Kupplung im Kavernenkraftwerk Säckingen

kWh

Der elektrische Energieertrag einer Stromerzeugungsanlage, etwa einer Fhotovoltaikanlage wird meistens in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Eine Wattstunde gibt die Energie an, die ein System mit der Leistung von einem Watt in einer Stunde produziert oder verbraucht. Eine Kilowattstunde stellt den tausendfachen Wert dar.

Last

Die in Anspruch genommene Leistung wird im elektrizitätswirtschaftlichen Sprachgebrauch „Last“ genannt. Sie kann die Summe der momentanen Leistungsentnahme aus einem, mehreren oder allen Stromnetzen einer Regelzone zum Zwecke des Verbrauchs sein.

Lasttrenner

Lastgang/ Lastprofil

Zeitreihe, die für jede Stunden- beziehungsweise Viertelstunden-Abrechnungsperiode einen Leistungswert festlegt.

Lastspitze

Lastspitzen sind extreme Lastschwankungen, die entstehen, wenn der Verbrauch im Stromnetz stark zunimmt. Lastspitzen im Stromnetz werden durch die Erzeugung von Regelenergie gedeckt.

Laufrad

Das Laufrad ist ein Teil der Turbine. Er dreht sich durch die Leitschaufeln und treibt so den Generator an.

Laufwasserkraftwerk

Laufwasserkraftwerke dienen der Stromerzeugung und werden durch den natürlichen Wasserzulauf eines Fließgewässers betrieben. Ein Wehr oder eine Staumauer staut das Wasser auf, das dann durch Turbinen geleitet wird und so über Generatoren Strom erzeugt. Die Wasserführung der meisten größeren Flüsse unterliegt geringen Schwankungen, sodass ein solches Kraftwerk zur Grundlast-Stromerzeugung eingesetzt wird. Daher werden solche Kraftwerke manchmal auch als Grundleistungskraftwerke bezeichnet.

Leistung

Die Installierte Leistung kennzeichnet die maximale Leistung (oder auch Nennleistung) der in einem Kraftwerk installierten Maschinen bzw. die installierte Gesamtleistung aller Kraftwerke. Die Maximale Leistung kennzeichnet die theoretische maximale Leistung der Maschinen unter idealen Bedingungen (zum Beispiel volles Oberbecken, leeres Unterbecken oder nur eine Maschine in Betrieb). Die Mittlere Leistung kann hingegen zu jedem Zeitpunkt erbracht werden. Sie wird auch als Beckenschwerpunktleistung bezeichnet. Alle Leistungen werden in der Einheit Watt, beziehungsweise Megawatt (MW) oder Gigawatt (GW) angegeben.

Leistungsbedarf

Als Leistungsbedarf wird die Betriebsleistung (bei voller Bedarfsdeckung) in einem Stromnetzt oder in Netzpunkten bezeichnet.

Leistungs-Frequenz-Regelung

Die Leistungs-Frequenz-Regelung bezeichnet ein Regelverfahren, womit Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) die zwischen ihnen vereinbarten elektrischen Größen an den Grenzen ihrer Regelzonen im Normalbetrieb und insbesondere im Störungsfall einhalten. Hierbei strebt jeder ÜNB an, durch einen entsprechenden Eigenbeitrag seiner Regelzone sowohl die Austauschleistung gegenüber den übrigen Regelzonen im vereinbarten Rahmen als auch die Netzfrequenz in der Nähe des Sollwertes zu halten.

Leitapparat

Der Leitapparat hat die Aufgabe, dem Laufrad einer Turbine oder Pumpe das Wasser zuzuführen. Dies wird durch die Leitradschaufeln bewerkstelligt. Bei leitradregulierten Turbinen oder Pumpen können durch das Verstellen der Leitradschaufeln die Wasserdurchflussmenge und der Auftreffwinkel des Wassers auf die Laufradschaufeln verändert werden, wodurch die Drehzahl reguliert werden kann.

Husern Leitapparat

Leitschaufeln

Leitschaufeln sind ein Teil der Turbine. Die Leitschaufeln regulieren den Wasserdurchfluss. Je mehr Wasser auf das Laufrad trifft, desto höher ist die Leistungsabgabe.

Maschinenkaverne

In der Maschinenkaverne stehen Turbinen, Pumpen und Generatoren.

Maschinensatz

Minutenreserve

Die Minutenreserve wird durch den Übertragungsnetzbetreiber zur Unterstützung der Sekundärregelung manuell aktiviert. Die Minutenreserve muss innerhalb von maximal 15 Minuten nach Abruf vom Anbieter erbracht werden. Die Anpassung der Leistungseinspeisung oder Leistungsentnahme durch Kraftwerke erfolgt alle 15 Minuten einer vollen Stunde.

MWh

„Mega“ bedeutet „Million“. 1 Megawatt ist 1 Million Watt oder auch 1.000 Kilowatt. Es handelt sich also um eine Maßeinheit, mit der insbesondere große Mengen angegeben werden können und so leichter messbar sind. Vor allem in der Industrie verwendet man diese Präfixe, um die kleine Einheit Watt auch in großem Maßstab messbar zu machen.

Nassschieberschacht

Hinter dem Rechen ist der Nassschieberschacht angeordnet. Vom darüber angeordneten Schützenhaus kann der Schieber in den Querschnitt des Stollens abgelassen werden und den Stollen zum Unterbecken hin absperren, zum Beispiel für Revisionszwecke.

Netzdienstleistung / Systemdienstleistungen

System- oder Netzdienstleistungen werden für eine sichere und stabile Stromversorgung benötigt. Netzdienstleistungen sind beispielsweise Spannungs- und Frequenzhaltung, Blindleistungsabgabe- oder bezug sowie Schwarzstartfähigkeit.

Netzfrequenz

Mit Netzfrequenz wird in einem Stromnetz die Frequenz der elektrischen Energieversorgung mittels Wechselspannung bezeichnet. Die Netzfrequenz ist in einem Stromversorgungsnetz einheitlich und, bis auf kleinere regeltechnische Abweichungen vom Nennwert, zeitlich konstant. Die Netzfrequenz wird in Hertz angegeben. Damit die Frequenz stabil bleibt, muss das Gleichgewicht zwischen Produktion und Verbrauch elektrischer Leistung immer gegeben sein. Kommt es zu Abweichungen, führt dies zu einer Veränderung der Netzfrequenz.

Netzstabilität

Damit elektrische Verbraucher wie Computer, Haushaltsgeräte oder elektrische Maschinen problemlos funktionieren, sind sie auf eine zuverlässige Stromversorgung angewiesen. Wichtig ist, dass Spannung und Netzfrequenz stabil sind. Hierfür müssen Stromerzeugung und Stromverbrauch im Gleichgewicht sein. Es geht dabei um die sogenannte Netzstabilität.
Ob dieses Gleichgewicht gewahrt ist, lässt sich an der Netzfrequenz ablesen: Unterschreitet sie 50 Hz (Hertz), wird weniger Strom erzeugt als verbraucht, überschreitet sie die 50-Hz-Marke, wird mehr Strom produziert als benötigt. Die Netzfrequenz ist also ein Indikator dafür, ob Erzeugung und Verbrauch gut ausbalanciert sind.

Oberbecken

Im Oberbecken befindet sich das Wasser, was zur Stromerzeugung benötigt wird. Dort wird zusätzlich das Wasser beim Pumpbetrieb aufgefangen.

Ökostrom

Ökostrom, Naturstrom oder auch Grünstrom meint meistens, dass der Strom aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wurde. Dem gegenüber steht Strom aus konventionellen Stromquellen wie Atomkraftwerken oder Kohlekraftwerken. Für Deutschland ist der Begriff Ökostrom insofern problematisch, als er kein geschützter Begriff ist. Viele Ökostromanbieter greifen deshalb auf Zertifizierungslösungen externer Dienstleister wie etwa den TÜV zu.

Phasenschieberbetrieb

Eine Maschine befindet sich im Phasenschieberbetrieb, wenn der Generator mit abgekuppelter Turbine und abgekuppelter Pumpe als Motor im Leerlauf am Stromnetz läuft. In dieser Betriebsart kann sie sogenannte Blindleistung aus dem Netz beziehen oder ins Netz einspeisen (siehe Blindleistung). Dadurch wird die Spannung im Netz konstant gehalten und eine sichere Stromversorgung gewährleistet. Ein weiterer großer Vorteil des Phasenschieberbetriebs ist, dass die Maschine bereits am Stromnetz betrieben wird und somit erheblich schneller in den Pump- beziehungsweise Generatorbetrieb übergeleitet werden kann, als es aus dem Stillstand möglich wäre. Übrigens: Mittels Blindleistung findet eine Verschiebung der sogenannten Phasenlage zwischen Strom und Spannung statt – daher der Name: Phasenschieberbetrieb.

Primärregelung

Störungen die das Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und Verbrauch beeinflussen, verursachen Frequenzabweichungen im Netz. Auf diese reagieren die an der Primärregelung beteiligten Maschinen.Die Primärregler sind Bestandteil der Turbinenregler einer jeden Maschine, welche ein- beziehungsweise ausgeschaltet werden können. Sind die Primärregler eingeschaltet, so reagieren die Maschinen sofort auf Frequenzabweichungen im Stromnetz. Sinkt die Netzfrequenz unter 50 Herz (Hz) so erhöhen die beteiligten Maschinen ihre Leistung, steigt die Frequenz über 50 Hz wird die abgegebene Leistung verringert. Primärregelleistung ist erforderlich, um kurzfristige Laständerungen ausgleichen zu können. Sie muss vom Anbieter innerhalb von 30 Sekunden erbracht werden und für mindestens 15 Minuten durchgehend zur Verfügung stehen.

Hintergrund: Die deutschen Übertragungsnetzbetreiber können mithilfe der Primärregelleistung in Sekundenschnelle Schwankungen im Netz ausgleichen und somit die Frequenz bei 50 Hz halten. Die Primärreserve ist die erste zu aktivierende Regelenergieart und die unmittelbare Maßnahme auf eine Abweichung der Netzfrequenz.

Pumpbetrieb

In dieser Betriebsart werden mit den Generatoren Pumpen angetrieben, die Wasser vom Unterbecken in das zugehörige Oberbecken pumpen. Die elektrische Energie wird dabei in potenzielle Energie (Lageenergie) des gepumpten Wassers umgewandelt.

Witznau Pumpe

Pumpspeicherkraftwerk (PSW)

Ein Pumpspeicherkraftwerk ist eine besondere Form eines Speicherkraftwerkes und dient der Speicherung von elektrischer Energie durch Hinaufpumpen von Wasser. Dieses Wasser lässt man später wieder bergab fließen und erzeugt dabei mittels Turbinen und Generatoren wieder elektrischen Strom. Somit besteht jedes Pumpspeicherwerk aus einem oberen Speicherbecken (Oberbecken) und einem unteren Tiefbecken (Unterbecken). Die elektrische Energie wird durch Umwandlung in potentielle Energie von Wasser gespeichert und nach Umwandlung dieser potenziellen Energie in elektrische Energie wieder ins Stromnetz gespeist. Aufgrund des Wirkungsgrades von etwa 75 Prozent bis 80 Prozent über einen Pumpspeicherzyklus wird die aufgenommene Energie, abzüglich der auftretenden Verluste, an das Netz zurückgegeben.

Rechenanlage

Die Rechenanlage befindet sich unmittelbar vor den Turbinen und besteht aus parallel angeordneten Metallstäben. Diese Gittervorrichtung schützt die Turbinen vor Treibgut und die Fische davor, in die Turbinen zu geraten. Das vor dem Rechen angesammelte Treibgut wird von einem Rechenreiniger beiseite transportiert und an den Turbinen vorbei in das sogenannte Unterwasser, den tiefer gelegenen Abschnitt des Kanals am Kraftwerk, geleitet.

Regelenergie/ Regelleistung

Mit der Regelenergie werden Last- und Erzeugungsschwankungen im Stromnetz ausgeglichen. Da im Stromversorgungsnetz immer nur so viel Energie eingespeist werden kann wie verbraucht wird und man dies nie genau vorhersagen kann, wird die Regelenergie benötigt. Wenn im Netz zu viel Energie vorhanden ist, sprich ein Leistungsüberschuss herrscht, weil nicht so viel Energie verbraucht wie eingespeist wurde, wird negative Regelenergie gebraucht. Im Gegensatz dazu ist die positive Regelenergie nötig, wenn eine erhöhte Energienachfrage herrscht und Energie ins Stromnetz eingespeist werden muss.

Regelleistung

Regelleistung ist elektrische Leistung, die dazu dient, die Netzstabilität zu gewährleisten. Das Bereitstellen der Regelleistung soll also die Netzfrequenz wieder auf 50 Herz regeln. Für Regelleistung gibt es einen speziellen Markt, an dem nur zugelassene Lieferanten teilnehmen dürfen.

Regelzone

In der Regelzone hält der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) ständig das Leistungsgleichgewicht zwischen elektrischer Erzeugung und Verbrauch aufrecht. Dafür setzt er eine automatische Leistungsfrequenzregelung ein, die aus der Primärregelung und der Sekundärregelung besteht. Die Sekundärregelung kann durch den manuellen Einsatz von Minutenreserve unterstützt werden.

Reserveleistung

Reserveleistung ist die Leistung, die Abweichungen in der Leistungsbilanz zwischen den erwarteten und den tatsächlich eintretenden Verhältnissen ausgleichen soll oder die für Ausfälle von Erzeugungsanlagen oder Verbundleistungen vorgehalten wird. Die Pumpspeicherkraftwerke der Schluchseewerk AG unterstützen das deutsche Stromnetz stetig, denn sie liefern Reserveleistung, wenn das Netz überlastet ist. Steht also nicht genügend Strom zur Verfügung, greifen die Pumpspeicherkraftwerke dem Netz in Sekundenschnelle unter die Arme.

Residuallast

Der Begriff Residuallast bezeichnet die in einem Elektrizitätsnetz nachgefragte Leistung zum Beispiel Last abzüglich eines Anteils fluktuierender Einspeisung von Dargebots abhängigen Erzeugern wie Windkraft oder Fhotovoltaikanlagen. Sie stellt also die Restnachfrage dar, welche von regelbaren Kraftwerken gedeckt werden muss.

Reststrom

Bei einer dezentralen Energieversorgung etwa durch Fhotovoltaik und Batteriespeicher bleiben die meisten Haushalte trotzdem ans öffentliche Stromnetz angeschlossen und beziehen daraus Strom, wenn der Strom vom Dach und aus dem Keller nicht mehr reicht. Diesen Strom bezeichnet man als Reststrom.

Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern AG

Das Wehrkraftwerk ist ein Laufwasserkraftwerk am Hochrhein. Das Maschinenhaus schließt direkt an das bestehende Stauwehr. Es ist 77 Meter lang, 22 Meter breit und 30 Meter tief. Im Maschinenhaus lagert die horizontal angeordnete Welle der Rohrturbine. Die Maschine besteht aus dem Laufrad, einem Leitapparat und dem Generator. Ihre mittlere Leistung liegt bei 24 Megawatt. Die 16 Schaufeln des Leitapparates können in Verbindung mit der Laufradstellung so eingestellt werden, dass die Maschine je nach Rheinwasserführung den besten Wirkungsgrad erreicht. Dieser liegt bei weit über 90 Prozent. Die Energieableitung erfolgt über Kabel in die bestehende Schaltanlage am Kanalkraftwerk in Albbruck. Mit dem Bau des Wehrkraftwerks (WKW) investiert die RADAG 70 Millionen Euro in den Ausbau der regenerativen Energie. Das ist zugleich eine Investition in den Klima- und Umweltschutz. Im Alleinbetrieb erzeugt das Wehrkraftwerk jährlich 180 Millionen Kilowattstunden CO2-freien Strom.  

www.radag.de

RADAG KW Luftaufnahme 3

Saugrohr

Als Saugrohr wird im Wasserbau der vom Wasser stromabwärts durchflossene Bereich einer Wasserkraftanlage bezeichnet, der sich von der Turbine bis zum freien Unterwasser erstreckt. Das Saugrohr, manchmal auch Saugschlauch genannt, hat zwei Aufgaben:

      • Wenn die Turbine höher angebracht ist als der Unterwasserspiegel wird dadurch der Höhenunterschied zwischen Laufradaustritt und Unterwasserspiegel genutzt, der sogenannte Freihang. Man spricht hier von der statischen Saughöhe.
      • Die kinetische oder Bewegungs-Energie, die das Wasser beim Verlassen der Turbine noch besitzt, wird durch allmähliche Erweiterung des Durchflussquerschnitts zurückgewonnen. Dieser Teil wird als dynamische Saughöhe bezeichnet. Daher kommt der Name Saugrohr, weil das Wasser durch die Turbine „gesaugt“ wird.

Schaltanlage

Eine Schaltanlage ist dazu da, elektrische Energie umzuschalten und zu verteilen. Hoch-, Mittel und Niederspannung treffen dabei aufeinander und zweigen voneinander ab. Schaltanlagen dürfen nicht viel Platz verbrauchen, zudem muss eine einfache Bedienung gewährleistet sein. Darüber hinaus sollte sie wartungsfreundlich sein.

Khmoos Warte

Scheinleistung

Die Scheinleistung setzt sich aus Blind- und Wirkleistung zusammen. Die Scheinleistung bezeichnet die elektrische Leistung, die einem Verbraucher geliefert wird.

Schieberkaverne

Die Schieberkaverne ist ein Bauwerk in dem Armaturen und Verschlüssen für den Betrieb eines Wasserkraftwerks befinden beispielsweise Regler und Schieber.

Schieberkaverne Wehr

Schütz

Ein Wasserschieber in offener Bauweise wird Schütz genannt. Er dient zum Regeln des Durchflusses in Wasserläufen und Wehren.

Schwarzstartfähigkeit

Pumpspeicherkraftwerke liefern unterschiedliche Systemdienstleistungen (Primär- und Sekundärregelleistung, Minutenreserve, Blindleistung). Damit helfen Pumpspeicherkraftwerke dem Stromnetz dabei, konstant zu bleiben. Eine besondere Dienstleistung ist die Schwarzstartfähigkeit. Pumpspeicherkraftwerke können bei einem Blackout des Stromnetzes, ohne Energie von außen zunächst das von den Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) geschaltete Netz unter Spannung setzen und damit anderen Kraftwerken Spannung und auch Leistung zur Verfügung stellen. Im zweiten Schritt können Sie, die bei der Zuschaltung von einzelnen Netzteilen mit Verbrauchern auftretenden Lastsprünge ausgleichen.

Sekundärregelung

Die Sekundärregelung löst die Primärregelung ab. Zielsetzung der Sekundärregelung ist es, die Frequenz auf ihren Sollwert und die über die Verbundkuppelleitungen zwischen den Regelzonen ausgetauschten Übergabeleistungen auf die abgestimmten Soll-Werte des Austauschprogramms zurückzuführen, sodass die aktivierte Primärregelleistung wieder als Reserve zur Verfügung steht.

Spannung

Die Spannung ist die Kraft, die die Ladungsbewegung verursacht.

Spannungsebene

Bereiche von Elektrizitätsversorgungsnetzen, die nach ihrer Spannung in Höchst-, Hoch-, Mittel- oder Niederspannung unterschieden werden:

Niederspannung 0,4 kV bis < 1 kV
Mittelspannung
1 kV bis < 60 kV

Hochspannung

 

im deutschen Wechselspannungsnetz für gewöhnlich 110 kV

Höchstspannung

 

im deutschen Wechselspannungsnetz für gewöhnlich 220 kV und 380 kV

Spannungshaltung

Die Spannungshaltung dient der Aufrechterhaltung eines akzeptablen Spannungsprofils im gesamten Stromnetz. Dies wird durch eine ausgeglichene Blindleistungsbilanz in Abhängigkeit vom jeweiligen Blindleistungsbedarf des Netzes und der Kunden erreicht.

Speicherkraftwerke

Speicherkraftwerke sind Wasserkraftwerke mit zumindest einem Oberbecken in der Regel im Gebirge. Das Oberbecken hat einen oder mehrere natürliche Zuflüsse. Diese Kraftwerke können das Wasser abfahren verfügen jedoch nicht über Pumpen. Die Reaktionszeiten sind ähnlich wie die der Pumpspeicherkraftwerke.

Spitzenlast

Die Spitzenlast ist die maximale Leistung, die während einer Zeitspanne (zum Beispiel Tag, Monat, Jahr) von einer Verbrauchseinrichtung bezogen wird.

Standardlastprofil

Damit das Stromnetz stabil bleibt, muss immer gleich viel Strom produziert und verbraucht werden. Um den Verbrauch vorhersagen zu können, nutzen Versorger ein Standardlastprofil – eine Vereinfachung, die Durchschnittswerte für Verbrauchergruppen annimmt.

Staumauer

Eine Staumauer ist dazu da, um Wasser in einem bestimmten Bereich festzuhalten und nur definierte Wassermenge für die Stromerzeugung durchzulassen.

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Strom

Elektrischer Strom ist letztlich nichts anderes als sich in eine bestimmte Richtung bewegende Elektronen.

Talsperre

Eine Talsperre staut mit einem Absperrbauwerk in einem Tal ein Fließgewässer zu einem Stausee auf; dabei bilden die gegenüberliegenden Talflanken den seitlichen Halt der Talsperre und die Begrenzung des Stauraumes. In der Fachwelt versteht man Talsperre als Oberbegriff für alle dazugehörigen Anlagen wie das Absperrbauwerk, den Stauraum, die Entnahmebauwerke sowie die Hochwasserentlastungsanlage.

Schwarza Talsperre KW Husern

Tiefstlast

Die Tiefstleistung (Tiefstlast) ist die niedrigste Betriebsleistung (zum Beispiel. eines EVU, Netztes, Kraftwerks) innerhalb einer Zeitspanne. Sie wird ermittelt als Momentanwert oder als Mittelwert über eine kurze Zeitspanne, zum Beispiel über 15 Minuten.

Transformator

Ein Transformator (von lat. transformare - umformen, verwandeln) ist ein Bauelement oder eine Anlage der Elektrotechnik zur Erhöhung oder Verringerung von Wechselspannungen. Diese Umspannung funktioniert durch die Veränderung der Spannung mithilfe des magnetischen Flusses durch einen Eisenkern. Auf der einen Seite (Primärspule) des Eisenkerns des Transformators wird eine Spannung angelegt, woraufhin das magnetische Wechselfeld im Eisenkern auf der anderen Seite in der Sekundärspule eine Spannung induziert, die wiederum durch die Anzahl der Wicklungen der zweiten Spule entsprechend verändert werden kann: doppelte Windungszahl der Sekundärspule erhöht die Spannung auf das Doppelte und umgekehrt. Transformatoren sind unabdingbar für den Stromtransport vom Kraftwerk zum Verbraucher, da sie die verschiedenen Spannungsebenen des Stromnetzes miteinander verbinden: Umspannwerke verbinden Höchst- mit Mittelspannungsnetzen, Transformatorenstationen die Mittel- mit den Niedrigspannungsnetzen.

Turbine

Die Turbine besteht im Wesentlichen aus der Turbinenspirale, an der sogenannte Leitschaufeln angebracht sind und aus einem Laufrad. Die Leitschaufeln regulieren den Wasserdurchfluss. Je mehr Wasser auf das Laufrad trifft, desto höher ist die Leistungsabgabe.

Turbine sckingen KW Sckingen Turbine

Turbinenbetrieb/ Generatorbetrieb

Im Turbinenbetrieb wird die potenzielle Energie (Lageenergie) des Wassers im Oberbecken durch das Abfahren durch die Turbinen wieder in elektrische Energie umgewandelt. Nach diesem Vorgang befindet sich das Wasser im Unterbecken.

Überschussstrom

Wer eine Fhotovoltaikanlage auf dem eigenen Hausdach hat, kann den Sonnenstrom selten sofort und komplett nutzen. Der Überschussstrom fließt deshalb entweder ins Stromnetz und wird per Einspeisevergütung entlohnt oder in einen Batteriespeicher, damit er später im Haus genutzt werden kann.

Übertragungsnetzbetreiber (ÜBN)

Übertragungsnetzbetreiber sind Dienstleistungsunternehmen, die die Infrastruktur der überregionalen Stromnetze zur elektrischen Energieübertragung operativ betreiben, für bedarfsgerechte Instandhaltung und Dimensionierung sorgen und Stromhändlern/-lieferanten Zugang zu diesen Netzen gewähren. Darüber hinaus haben sie die Aufgabe, bei Bedarf Regelleistung zu beschaffen und dem System zur Verfügung zu stellen, um Netzschwankungen, die sich durch ein Missverhältnis zwischen zu einem Zeitpunkt erzeugter und verbrauchter elektrischer Energie ergeben, möglichst gering zu halten.

Umspannung

Eine Umspannanlage ist eine elektrische Anlage zur Übertragung von elektrischer Energie zwischen Stromnetzen mit unterschiedlichen Spannungsebenen.

Unterbecken

Im Unterbecken wird das Wasser nach dem Turbinenbetrieb aufgefangen. Diese Wasser wird später im Pumpbetrieb ins Oberbecken gepumpt.

Wehrabecken 3

Unterwasserstollen

Der Unterwasserstollen ist die Verbindung zwischen dem Kraftwerk und dem Unterbecken. Durch den Stollen wird das Wasser durchgeleitet für den Pump- oder Turbinenbetrieb.

Wandler

Der Wandler bietet die zeitsparendsten Ein- und Ausschaltvorgänge einer Speicherpumpe. Er überträgt Drehmoment und/oder Leistung des Motorgenerators auf die Pumpenwelle, indem er mit Prozesswasser gefüllt wird. Das Anfahren der Speicherpumpe beginnt bereits während des Füllprozesses. Wenn das Druckniveau des Füllwassers ansteigt, erhöht sich die Drehmomentleistung des Wandlers, wodurch die Pumpe beschleunigt wird. Dieser Beschleunigungsdrehmoment, der anfangs sehr hoch ist, sinkt ständig, während die sekundäre Geschwindigkeit zunimmt. Wird eine synchrone Geschwindigkeit erreicht, entspricht der Wandlerleistungsdrehmoment dem Pumpengrundierungsdrehmoment. Durch die sanfte Interaktion dieser Prozesse kann die Speicherpumpe schnell und ohne Lastspitzen im Stromnetz starten.

Wasserschloss

Ein Wasserschloss dient dazu, den Druckstoß in der Rohrleitung einer Wasserkraftanlage zu vermindern, der beim Schließen der Armaturen in der Leitung entsteht. Das Wasserschloss ist ein wasserdichter, meist im Berg befindlicher Schacht, ein großvolumiges, überdachtes Becken oder ein kesselförmiger Wasserbehälter. Es befindet sich am Ende eines Druckstollens oder einer Druckrohrleitung, wobei der Wassereinlauf am jeweils tiefsten Punkt erfolgt. Im Inneren des Wasserschlosses kann sich der Wasserspiegel für den Druckausgleich frei auspendeln. Ein Wasserschloss ist erforderlich, um Druckschwankungen in den Druckrohrleitungen eines Wasserkraftwerkes auszugleichen. Diese entstehen, wenn Ventile geschlossen werden, wodurch sich die Durchflussgeschwindigkeiten in den Druckrohren ändern. Es treten besonders dann hohe Beschleunigungs- oder Bremskräfte auf, wenn dies schnell geschieht. Durch diese Druckstöße könnten die Rohrleitungen bersten. Das Wasserschloss dämpft die Wirkung dieser Stöße, indem es das schnell fließende Wasser auffängt und umleitet. Das Wasser, das sich durch das Druckrohr bewegt, weicht beim Schließen in das Wasserschloss aus. Der Wasserspiegel pendelt dann auf und ab, bis er allmählich wieder zur Ruhe kommt. Die kinetische Energie des fließenden Wassers im Druckstollen wird so in die potentielle Energie des erhöhten Wasserspiegels im Wasserschloss umgewandelt. Das Wasserschloss steht so nahe wie möglich an der Wasserkraftanlage am oberen Ende des Fallschachtes. Es muss so hoch stehen, damit das Wasser nicht herausschwappen kann, das bedeutet die Oberkante muss höher liegen als der höchste Wasserspiegel im Oberbecken und höher als die Energielinie in der Triebwasserleitung.

Wasserschloss Berau  Wasserschloss Husern

Welle

In der Mechanik wird ein zylinderförmiger Körper, welcher zum Übertragen von Drehungen dient, Welle genannt.

Werksgruppe

Die Kraftwerke der Schluchseewerk AG werden in zwei Werksgruppen zusammengefasst. Die Werksgruppe Schluchsee (WGS) beinhaltet die Kraftwerke Häusern, Witznau und Waldshut. Die Werksgruppe Hotzenwald (WGH) beinhaltet die Kavernen-Kraftwerke Säckingen und Wehr sowie die Schaltanlage Kühmoos.

Wirkleistung

Die Wirkleistung bezeichnet die nutzbare Leistung des Stroms. Damit können Sie die Waschmaschine betreiben, den Computer betreiben oder die Tischlampe leuchten lassen. Die Wirkleistung wird in der Einheit Watt (W) angegeben.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad gibt an, wie effizient eine Energieumwandlung oder Energieübertragung umgesetzt wird. Bei Anlagen mit mehreren Komponenten multipliziert man die Wirkungsgrade der einzelnen Komponenten miteinander, um den Wirkungsgrad der gesamten Anlage zu erhalten.

Zufahrtsstollen

Dadurch ist die Kaverne im Berg zu erreichen.

Sckingen Zufahrtsstollen  Wehr Stolleneinfahrt

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