| Ausbauwassermenge |
| Die Ausbauwassermenge ist die maximale Wassermenge, die bei einem Wasserkraftwerk von seinen Turbinen abgeführt und damit zur Erzeugung von elektrischemStrom genutzt werden kann. Ist der Durchfluss grösser, wird das überschüssige Wasser über das Wehr abgeführt. |
| Quelle: Axpo |
| Dotierung |
| Die Dotierung ist die Wassermenge, die gemäss Konzession zur Sicherstellung einer bestimmten Restwassermenge im Gerinne belassen werden muss. |
| Dotierkraftwerk |
| Ein Dotierkraftwerk nutzt die gesetzlich vorgegebene Restwassermenge in einem Fluss. Es stellt zudem sicher, dass die vorgeschriebene Restwassermenge im Flussbereich erhalten bleibt. Die Dotierung der Gewässer mit Restwasser trägt zu einer wesentlichen Verbesserung der Qualität der Fliessgewässer bei. |
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| Fassungsmenge |
| Für Betreiber von Wasserkraftwerkanlagen ist die sogenannte Fassungsmenge die entscheidende hydrologische Grösse. Sie ist abhängig von der Dimensionierung einer Wasserfassung, den täglich vorliegenden Abflüssen des Fliessgewässers und der einzuhaltenden Restwassermenge. Die Fassungsmenge und damit die Stromproduktion sind zudem vom saisonalen Abfluss abhängig. Ein ausgeglichenes Abflussregime führt zu einer Fassungsmenge, die nahe an der Dimensionierungs-Fassungsmenge liegt. Aufgrund der Klimaänderung haben sich die saisonalen Abflussspitzen in höher gelegenen Gebieten in Richtung Frühjahr verschoben, so dass im Sommer weniger und im Winter mehr Abfluss beobachtet werden kann. Dieser Effekt wird sich in Zukunft noch verstärken. Zudem werden die Jahresabflussmengen in den vergletscherten Gebieten langfristig eher abnehmen. |
| Quelle: Schweizerische Gesellschaft für Hydrologie und Limnologie SGHL 2011 |
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| Konzession |
| Jedes Kraftwerk benötigt eine Betriebskonzession. Die Konzession zur Nutzung der Wasserrechte wird von den zuständigen Behörden des Kantons verliehen, in welchem sich das von Kraftwerksbau betroffene Gewässer befindet. Die kantonale Verleihungsbehörde setzt die Leistungen und Bedingungen fest, zu welchen dem Konzessionär das Nutzungsrecht erteilt wird. |
| siehe auch: Konzession zur Nutzung der Wasserkraft |
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| Ober- und Unterwasser |
Oberwasser
Das Flusswasser unmittelbar oberhalb des Maschinenhauses, welches später in die Turbinen strömt, heisst Oberwasser. Bei einigen Niederdruck-Laufkraftwerken wird das Oberwasser durch einen Kanal, dem Oberwasserkanal, zum Kraftwerk geleitet.
Unterwasser
Das turbinierte Wasser, welches unterhalb des Kraftwerks aus dem Maschinenhaus fliesst, heisst Unterwasser. Bei einigen Niederdruck-Laufkraftwerken wird das Unterwasser durch einen Kanal, dem Unterwasserkanal, in den ursprünglichen Flusslauf zurückgeleitet. Es gibt Kraftwerke, welche sowohl über einen Oberwasser- wie auch über einen Unterwasserkanal verfügen. Andere Flusskraftwerke haben keine solchen Kanäle.
Die Höhendifferenz zwischen dem Oberwasserspiegel und dem Unterwasserspiegel liefert die Energie, mit welcher das Flusswasser die Turbinen und somit auch den Generator antreibt.Im Gegensatz zu Hochdruck-Speicherkraftwerken nutzen Niederdruck-Laufkraftwerke zur Erzeugung von elektrischer Energie kleine Höhendifferenz und dafür grosse Wassermengen. |
| siehe auch: Aufbau eines Niederdruck-Laufkraftwerks |
| siehe auch: Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke |
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| Restwassermenge (Mindestrestwassermenge = Dotierung) |
| Das Gewässerschutzgesetz schreibt vor, dass unterhalb von Wasserentnahmen eine Mindestrestwassermenge in Flüssen verbleiben muss, welche die Erhaltung der natürlichen Funktionen des Gewässers (z. B. Lebensraum für Flora und Fauna, Strukturierung der Landschaft oder Speisung des Grundwassers) gewährleistet. In gewissen Fällen können die Kantone Restwassermengen festlegen, die das gesetzliche Minimum unterschreiten. Bedingung dafür ist jedoch, dass geeignete Ausgleichsmassnahmen getroffen werden. In diesem Fall sind der Umfang der Mehrnutzung sowie die vorgesehenen Ausgleichsmassnahmen in einer Schutz- und Nutzungsplanung festzuhalten, welche vom Bundesrat genehmigt werden muss.
Die Höhe der verbindlich einzuhaltenden Restwassermengen wird jeweils in den Betriebskonzessionsvereinbarungen festgehalten. |
| Quelle: BAFU 2014 |
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| Restwasserstrecke |
| Damit zwischen dem Oberwasser- und dem Unterwasserspiegel eine Höhendifferenz entsteht, staut ein Wehr das Flusswasser vor dem Kraftwerk zu einem See mit einem konstanten Wasserspiegel auf. Bei Hochwasser werden die Schützen des Wehrs überspült und das Wasser fliesst ungenutzt durch die Restwasserstrecke (meistens der alte Flusslauf) ab. Die in der Konzession vereinbarte Restwassermenge wird rund um die Uhr am Wehr vorbei durch ein Dotierkraftwerk in die Restwasserstrecke geleitet. |
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| Schwall-Sunk |
Der Kraftwerksbetrieb verursacht starke Schwankungen des Wassserpegels (Schwall-Sunk) unterhalb der Wasserkraftanlagen. Die künstlich geregelte Abflusschwankungen (Schwall-Sunk-Betrieb). Die künstlich erzeugten Hoch- und Niedrigwasser durch die Wasserkraftwerke beeinträchtigen Lebensraum der Fische und der anderen Wasserlebewesen im Fluss. Die Phasen mit fast ausgetrockneten und später wieder stark überfluteten Wasserläufen vertreibt die Fische aus diesen Flussabschnitten. |
| siehe auch: «Achtung Hochwasser - bitte Flussbett verlassen!» |
| Turbinen |
Turbinen sind Wasserräder, welche Generatoren antrieben. Generator erzeugen in einer Stromleitung die notwendige Spannung, damit ein elektrischer Strom fliessen kann.
Es gibt sowohl für Niederdruck- wie auch für Hochdruckkraftwerke verschiedene Turbinenarten. |
| siehe auch: Turbinen und Generatoren |
| Wasserschloss |
| Jedes Hoch- und Mitteldruckkraftwerk besitzt ein Wasserschloss. Das Wasserschloss ist ein Bauwerk, welches die bei jeder Veränderung der Fliessgeschwindigkeit des Wassers zwangsläufig auftretenden Druckstösse (= Wasserschlag) auffängt. Druckstösse sind eine Folge der sogenannten Trägheitskräfte. Beim Wasserschlag treten sehr hohe Kräfte auf, welche einige Betriebsinstallationen des Kraftwerks beschädigen oder gar zerstören könnten. |
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