Kraftwerk und Rhein als Modell
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Kraftwerk-Modell der Uni Kassel Kraftwerk und Rhein als Modell

Ein maßstabsgetreues Modell eines Wasser-Kraftwerks und des Rheinabschnitts haben Mitarbeiter der Uni Kassel gebaut. Mithilfe der Anlage im Maßstab 1:50 arbeiten Wissenschaftler des Fachgebiets Wasserbau und Wasserwirtschaft daran, die Strömungsverhältnisse an der Anlage am Hochrhein zu untersuchen.

Maßstabsgetreu: das Modell des Kraftwerks und des Rheinabschnitts.

Quelle: r

Kassel. Das Modell hat eine Grundfläche von rund 100 Quadratmetern, also etwa einer Vierzimmer-Wohnung. Es bildet das Kraftwerks Rheinfelden an der Grenze zur Schweiz sowie der 400 Meter Rhein davor ab – mit detailgenauem Uferverlauf und genauem Abbild der Fluss-Sohle. Auch das Kraftwerk selber ist mit allen strömungsrelevanten Bauteilen originalgetreu nachgebaut, so dass eine exakte Simulation der Strömungen nach dem sogenannten Froude-Gesetz möglich ist, einem in der Hydrodynamik wichtigen Grundsatz. Installiert sind verschiedene Messinstrumente und Absperr-Vorrichtungen zur Messung und Regelung von Durchflüssen, zur Erfassung von Wasserständen, Fließgeschwindigkeiten und des Sedimenttransportes. Für die Untersuchungen laufen bis zu 250 Liter Wasser pro Sekunde durch das Modell, was einem Rhein-Abfluss von rund 4400 Kubikmeter pro Sekunde entspricht.

Das Kasseler Team um Prof. Stephan Theobald untersucht Strömungsverhältnisse und simuliert Verbesserungsmöglichkeiten für das Original-Kraftwerk, etwa in der Optimierung der Anströmung oder Geschiebeabfuhr. „Die Stärke dieses Modells liegt darin, dass der Durchlauf von realem Wasser die Verhältnisse sehr anschaulich macht und wir so Strömungsverhältnisse sehr genau und zuverlässig abbilden können“, beschreibt Theobald. „Auf dieser Grundlage können wir bauliche und betriebliche Maßnahmen zur energetischen Optimierung ableiten.“ Bis Ende 2017 sollen konkrete Ergebnisse für das Rheinfeldener Werk vorliegen.

Die Arbeit der Kasseler Forschungsgruppe leiste mittelbar einen wichtigen Beitrag für eine zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung in Deutschland, aber auch weltweit, so Theobald: „Die Wasserkraft ist mit einem Anteil von etwa 16,6 Prozent der weltweiten Stromerzeugung mit Abstand die bedeutendste erneuerbare Energiequelle. Wenn wir zukünftige Anlagen optimal bauen und zugleich bestehende Anlagen so ausbauen, dass brachliegende Potenziale genutzt werden, können wir den Beitrag der Wasserkraft zu einer nachhaltigen, zuverlässigen und klimaschonenden Energieversorgung noch steigern.“ r/pek

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