Energie Erneuerbar#

Wasserkraft l 22 000 MW Leistung produzieren die Wasserkraftwerke im Delta des Columbia Rivers im Nordwesten der USA. Im Bild: Eine Staumauer des weitverzweigten Staustufensystems.

Wasserkraft

Die Fraunhofer-Allianz Energie entwickelt neue Technologien für die Nutzung der Wasserkraft. Sowohl im kleinen als auch großen Maßstab. So haben Fraunhofer-Forscher zum Beispiel einen neuartigen Abwassergenerator entwickelt, der bereits bei kleinen Wassermengen und geringen Druckdifferenzen wirtschaftlich elektrische Energie erzeugen kann.
Große Potentiale wollen Fraunhofer-Experten im Bereich der Meeresenergie erschließen. Dazu entwickeln sie innovative Technologien und Regelungskonzepte für Meeresströmungs­turbinen und mit Unterwasser-Pumpspeicherkraftwerken einen gänzlich neuen Speicheransatz, der das Meer selbst als oberes Speicherbecken und einen Hohlkörper auf dem Meeresgrund als unteres Speicherreservoir nutzt.

Kompetenzen der Fraunhofer-Allianz Energie im Bereich Wasserkraft#

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Wellen- und Meeresströmungsanlagen#

Im Bereich der Meeresenergie sind die Institute der Fraunhofer-Gesellschaft verstärkt in den Feldern der Wellenenergie und Strömungsenergie aktiv. Während die Wellenenergie auf der Wechselwirkung zwischen Wind und Meeresenergie beruht, nutzt die Strömungsenergie vor allem die natürlich auftretende Energie der Gezeiten. Ein innovatives Konzept der Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher sind die Meeres-Pumpspeicherkraftwerke, die das Meer selbst als Speicherreservoir nutzen. Im Kontext von Wellen- und Meeresströmungsanlagen unterstützen wir Kunden in den Feldern Projektmanagement, GIS-gestützte Standortbetrachtungen und Kostenmodellierung, Logistik, Umweltverträglichkeitsprüfung, Auslegung des Triebstrangs und des elektrischen Systems, Betriebsführung und Regelung, Zustandsüberwachung, dynamische Modellierung und Simulation des Gesamtsystems, HIL-Labortests des skalierten Modells, Montage und Installation sowie der Durchführung und Auswertung von Testläufen.

Projekte aus dem Kompetenzbereich

StEnSEA

Das Projekt umfasst Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Pumpspeicherkonzeptes zur Speicherung großer Mengen elektrischer Energie offshore.

Schwerpunkte: Projektmanagement, GIS-gestützte Standortbetrachtungen u.v.m.,...

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Staustufenkaskaden#

Die Betriebsführung von Staustufenkaskaden ist eine komplexe Herausforderung, da es gilt Hochwasserschutz, Schiffsverkehr und Energiegewinnung zu optimieren. Unvorhersehbare oder extreme Witterungsbedingungen erschweren die Koordination der Staustufen zusätzlich. Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft arbeiten an multikriteriellen Optimierungssystemen, um Staustufenkaskaden global unter Einbezug aller genannten Faktoren zu managen und die Energiegewinnung nachhaltig zu maximieren.

Projekte aus dem Kompetenzbereich

Simulationsmodelle optimieren Wasserkraft

Forscher-/innen des Fraunhofer IOSB in Ilmenau entwickeln Informationstechnologien, um Wasserkraftanlagen effizienter zu machen. (englische Projektseite)

Optimale Führung von Staustufenkaskaden

Entwicklung eines Steuerungssystems, das in der Lage ist Trajektorien für mehrere Staustufen zu optimieren.

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Kleinwasserkraftwerke#

Kleinwasserkraftwerke können in frei fließenden Gewässern eingesetzt werden und tragen damit zur energetischen Erschließung von Standorten mit geringem Wasserkraftpotenzial bei. Die Institute der Fraunhofer-Gesellschaft forschen an wirtschaftlich effizienten und ökologisch verträglichen Wasserkraftanlagen, die sich durch neuartige Wandlungskonzepte auszeichnen.

Projekte aus dem Kompetenzbereich

Strom mit Elastomer-folien erzeugen

Neuartige Elastomermaterialien sollen künftig die mechanische Energie von Wasserströmungen in kleinen Flüssen direkt in elektrische Energie umwandeln.

DEGREEN

Neuartige Elastomer-Generatoren wandeln mechanische Energie mithilfe von extrem dehnbaren Elastomerfolien, bei Wasserströmungen in Flüssen, direkt in elektrische Energie um.  

HAPPI

Kleinwasserkraftwerke: Bewertung von Klimaschutzpotenzialen und Verbesserung durch smarte Technologien. (englische Projektseite)