Nutzungsgrad der Kraftwerksgruppe Gosau
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Die Kraftwerkskette Gosau gehört zu den ältesten Anlagen der Energie AG. Als die Staumauern für die vier Kraftwerke Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts gebaut wurden, war die Erzeugung von elektrischem Strom zwar ein willkommener Nebeneffekt – ihr eigentlicher Zweck war jedoch, Hochwässer zu verhindern. Bereits 1907 reichte die Firma Stern und Hafferl ein Projekt ein, das insgesamt fünf Kraftwerksstufen vom Hinteren Gosausee bis zum Hallstättersee vorsah. Zunächst wurden jedoch nur zwei davon verwirklicht: das Kraftwerk Steeg und vier Jahre später das Kraftwerk Gosau.
Der Vordere Gosausee weist ein für die Stromerzeugung nutzbares Volumen von 20 Mio. m3 auf, es wird aber auch der nutzbare Anteil der ständigen Zuflüsse in das System zur Stromerzeugung in den 3 Kraftwerksstufen KW Gosau, KW Gosauschmied und KW Steeg genützt. Im unten abgebildeten Diagramm ist das Längenprofil der Kraftwerkskette im Gosautal dargestellt.
Bei Wasserkraftwerken treten verschiedene Verluste auf, die den Wirkungsgrad der Kraftwerke beeinflussen. Die Art der Verluste sind im Wesentlichen:
- Hydraulische Reibungsverluste durch die Strömung des Wasser (diese werden durch die Wahl optimaler Strömungsquerschnitte und kurzer Triebwasserwege möglichst gering gehalten)
- Verluste bei Turbinen, Generatoren und Transformatoren
Unter Berücksichtigung des durchschnittlichen Gesamtwirkungsgrades η = 0,85 der Kraftwerke, kann aus der Formel für die Leistung P einer Turbine eine Abschätzung des Energiegehalts W in GWh eines Stausees, der V Mio. m3 nutzbares Wasser enthält, abgeleitet werden:
Das Energiespeichervermögen (der Energiegehalt) des Vorderern Gosausees kann mit dieser gegebenen Formel berechnet werden und man erhält einen Energiegehalt von 19,66 GWh.
Aufgabenstellung
Berechne den technischen Nutzungsgrad der Kraftwerksgruppe - also den Prozentsatz der Fallenergie, die durch Turbinen in elektrische Energie umgewandelt werden kann - bezogen auf die nutzbaren Fallhöhen der einzelnen Kraftwerksstufen. Gehe dabei von einem einheitlichen Gesamtwirkungsgrad von 85% aus und wähle bei den Staubecken jeweils den Wasserspiegel als Bezugspunkt.
Als Bezugspunkt für die Fallhöhe des Vorderen Gosausees wird der Speicherschwerpunkt des Vorderen Gosausees gewählt, welcher bei 902m liegt.
Hinweis: Finde heraus, wo sich ungenutzte Fallhöhen befinden und vergleiche diese mit der Gesamthöhe.
