Strom aus Wasserkraft ist ein echter Nachhaltigkeits-Klassiker. Als Rückgrat der grünen Stromversorgung sichert er ein Sechstel der globalen Elektroenergie und kann sich dabei auf die tatkräftige Unterstützung der voestalpine verlassen.
Wasserkraftanlagen können sich in Gebirgstälern und unterirdischen Kavernen verbergen; sie können aber auch mit der unübersehbaren Größe ihre Bauwerke beeindrucken. Allen gemeinsam ist dabei, dass sie für die nachhaltige Energieversorgung von unschätzbarer Bedeutung sind. Und ob sie versteckt liegen oder nicht zu übersehen sind: Die voestalpine liefert Schlüsselkomponenten für diese nachhaltige Stromerzeugung in Laufwasser-, Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken.
Ein wichtiges SechstelBereits vor Jahrtausenden war die Kraft des Wassers eine der entscheidenden Grundlagen für die Entstehung von Technologien und Kulturen. Heute bildet die Hydro-Power das Rückgrat der emissionsarmen Erzeugung von Elektroenergie und damit DEN stützenden Faktor der Energiewende. Sie steht für ein Sechstel der weltweit erzeugten Elektroenergie. Und der Bau weiterer Anlagen scheint sinnvoll - immerhin sollen derzeit erst ca. 25 % des global verfügbaren Wasserkraft-Potenzials genutzt werden.
Was die Wasserkraft bringtSie ist zur Zeit die wichtigste nachhaltige Quelle für Elektroenergie dar, denn Wasserkraft …
- erbringt fast die Hälfte der Elektroenergie aus erneuerbaren Quellen weltweit;
- erspart CO2-Ausstoß: 1 GW Hydro-Power vermeidet 4,4 Mio. t CO2-Emission aus Kohle- und Erdgas-Verstromung;
- wächst bis 2030 weltweit um ca. 230 GW. Das entspricht dem 1.300-Fachen der Leistung des Donau-Kraftwerks Ottensheim-Wilhering.
Im wasserreichen Österreich fokussiert man auf die Nutzung von Speicher-, Pumpspeicher- und Laufwasserkraftwerken. Allein rund 5.200 Kleinwasserkraftwerke - Anlagen, die weniger als 10 MWh liefern - sorgen an kleineren Fließgewässern für die Erzeugung von Elektroenergie. Die voestalpine betreibt sieben solcher Anlagen.
Wasserkraftwerk Böhlerwerk der voestalpine Precision Strip GmbH
Für den Ausbau der Wasserkraft sind voestalpine-Konzerngesellschaften mit diversen Produkten und Leistungen auf den globalen Märkten vertreten.
voestalpine für die WasserkraftDie gewaltigen Kräfte des Wassers sind nur mit zuverlässigen Werkstoffen sicher und effizient zu bändigen und zu Elektroenergie umzuwandeln. voestalpine-Gesellschaften liefern für die Energieindustrie unter Anderem geschmiedete und gegossene Kraftwerkskomponenten, Elektroband für Generatoren, Grobbleche für Druckrohre und spezielle Schweißzusätze.
- Setzt Turbinen in Schwung: voestalpine Foundry Group
Wer an Wasserkraft denkt, denkt an Wasserräder. Diese archaische Form der Nutzung von Wasserkraft hat ihr Prinzip bis in unsere Zeit gerettet; lediglich die Formen haben sich der technologischen Entwicklung angepasst. Moderne Kaplan- oder Peltonturbinen setzen die Fließkraft des Wassers in Drehbewegungen um, die dann von Generatoren in elektrische Energie umgewandelt werden.
Markus Z., Sales Manager, voestalpine Gießerei Linz
Für den Betrieb gewaltiger Turbinen liefert die voestalpine Foundry Group z. B. Francis- und Kaplanschaufeln, Laufräder, Verstellkurbeln und Naben. Um den Anforderungen in Wasserkraftwerken gerecht zu werden, zeichnen sich die eingesetzten Werkstoffe durch die Kombination hoher Festigkeit mit guter Zähigkeit bei tiefen Temperaturen und eine gute Schweißbarkeit aus. Die herausfordernden Geometrien der Wasserkraft-Komponenten setzt die voestalpine Foundry Group mit innovativer Technologie um, hebt Markus Z. hervor: "Wir stellen die Sandformen für den Guss u. a. mit einem 3D-Druckverfahren her und können damit in kürzester Zeit komplexeste Formen konturgenau realisieren."
Francis-Laufrad: ein 3.000-kg-Gussteil für Hydro-Power
Mechanische in elektrische Energie umzuwandeln ist das Grundprinzip der Stromerzeugung. Das gilt für die nachhaltige ebenso wie für die konventionelle Verstromung. Elektroband für den Einsatz in Generatoren ist daher ein hochbegehrtes Material, dessen weltweiter Bedarf derzeit Jahr für Jahr um fünf Prozent steigt. Es leistet einen wesentlichen Beitrag zur Leistungssteigerung von Anlagen für erneuerbare Energien. Daher wird während des Ausbaus von Wasserkraftwerken bei Generatorsanierungen auf den Einsatz von hocheffizientem Elektroband geachtet, beispielsweise isovac® der voestalpine Stahl GmbH.
- Wasserkraft aus Ottensheim: voestalpine-Elektroband für Leistungssteigerung von Generatoren
"Ottensheim-29" ist eines der aktuellen Revitalisierungsprojekte von Wasserkraftanlagen. Die neun Turbinen-Generatoren-Paare des Laufwasserkraftwerks Ottensheim-Wilhering an der Donau bekommen seit 2020 einen Leistungs-Boost von 45 MW, meldet der Betreiber. Damit werde zusätzlicher Strom für 16.000 Haushalte generiert - mit Hilfe von Elektroband isovac® der voestalpine.
Die zuverlässige Qualität des E-Bandes der voestalpine stellt über Jahre hinweg sicher, dass die Betreiber von Kraftwerken stets Material gleichbleibender Güte für die Stromerzeugung einsetzen können. "Mit den Generator-Herstellern verbinden uns daher Jahre vertrauensvoller Zusammenarbeit", unterstreicht Jean-Luc F.
Nachhaltig erzeugten Strom zu speichern gilt als eine der großen Herausforderungen der Energiewende. Wohin mit all den Megawatt, wenn an sonnigen Tagen mit stetem Wind Photovoltaik- und Windkraftanlagen Leistungsspitzen erbringen? Pumpspeicherkraftwerke können eine Antwort auf diese Frage sein. Beispielsweise mit den Mittagsspitzen des Sonnenstroms die hochgelegenen Speicherbecken füllen, um ihre Energiereserve bei Bedarf abzurufen - das ist der simple Grundgedanke. Die Betreiber benötigen stabile Werkstoffe, um diesen Gedanken umzusetzen. Die Rohrverbindungen zwischen Speicherbecken und Generator müssen der Kraft von Wassermassen widerstehen können, die nicht selten über viele hundert Meter herabstürzen. Das verlangt nach zuverlässigen Stählen.
- Mit Druck zu Strom: Druckrohre von voestalpine
Mit hohen Beanspruchungen und höchsten Ansprüchen kennt man sich bei der voestalpine Grobblech GmbH aus. Die Feinkornstähle aus Linz können die notwendige Streckgrenze von 700 MPa und bewährte Zuverlässigkeit bieten.
"Reparaturen oder ein Austausch von Druckrohren im Gebirge oder sogar unter Tage sind enorm aufwändig. Daher liefern wir den Herstellern von Pumpspeicherkraftwerken hochfeste Grobbleche, die sprödbruchsicher sind und besonders gut schweißbar", bestätigt Marketingleiter Christian F. "Immerhin sind Anlagenlaufzeiten von 80 und mehr Jahren keine Seltenheit."
Christian F., Marketingleiter voestalpine Grobblech GmbH
Im Pumpspeicherwerk Kaunertal (Tirol/AT) sind z. B. 9.000 t hochfeste Grobbleche von voestalpine im Einsatz. Mit den bis zu 100 mm starken Druckrohren unterstützt die voestalpine einen bedeutenden Aspekt der Energiewende: Die Speicherung nachhaltig erzeugter Energie. Auch zum Anfahren von Kraftwerksnetzen sind Speicherkraftwerke optimal. In minimalen 30 Sekunden können sie Strom zur Verfügung stellen.
Pumpspeicherkraftwerke zu errichten, ist jedoch mit hohen Investitionen und tiefgreifenden Eingriffen in die Natur verbunden. Angesichts noch nicht ausreichend ausgebauter Netzkapazitäten ist die kurzfristige Nutzung des Überangebots von PV-Strom für die Pumpen in weit entfernten Gebieten noch nicht zufriedenstellend realisierbar. Trotzdem rechnen Experten mit dem weiteren Ausbau von Pumpspeicherkraftwerken im Leistungsumfang von mehr als 50 TWh bis 2030 - ein Plus von 50 % zum aktuellen Bestand.
Druckrohre mit gewaltigen Ausmaßen sorgen unter Tage für Hydro-Power (© Bilfinger Industrial Services)
voestalpine-Grobbleche beim Einsatz im Pumpspeicherkraftwerk Kaunertal (© Kremsmüller Industrieanlagenbau KG)
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voestalpine AG published this content on 30 January 2023 and is solely responsible for the information contained therein. Distributed by Public, unedited and unaltered, on 30 January 2023 10:13:07 UTC.