Hes-so Valais
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16-12-2019

Innovative Technologien in der Wasserkraft zur Stärkung der Stromnetze

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Die Hochschule für Ingenieurwissenschaften der HES-SO Valais-Wallis ist an einem europäischen Innovationsprojekt im Bereich der Energie beteiligt. Das an der UN-Klimakonferenz COP25 in Madrid lancierte Projekt FLEX HYDRO will aufzeigen, dass moderne Wasserkraftanlagen zur Stärkung der heutigen Stromnetze beitragen können, die immer stärker von intermittierenden erneuerbaren Energien abhängig sind. 

Das europäische Grossprojekt XFLEX HYDRO hat zum Ziel, das Wasserkraftpotential der Anlagen mittels innovativer Technologien zu steigern. Die Initiative, an der die Hochschule für Ingenieurwissenschaften der HES-SO Valais-Wallis und EPFL beteiligt ist, wurde am vergangenen Dienstag von der Europäischen Kommission und einem Konsortium aus 19 Partnern anlässlich der UN-Klimakonferenz COP25 in Madrid bekanntgegeben.

Turbinen mit variabler Drehzahl

Die XFLEX HXDR Technologien werden in verschiedenen Wasserkraftwerken in Europa zu Demozwecken eingesetzt werden. Sie bieten die Möglichkeit, die Maschinen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu betreiben, gleichzeitig zu pumpen und zu turbinieren oder Stromerzeugung und -verbrauch mittels Batterien zu regulieren.

„Mit der massiven Zunahme der neuen erneuerbaren Energien wird die Stabilität des Stromnetzes insbesondere davon abhängen, inwiefern die Produktion an die Nachfrage der Konsumenten angepasst werden kann. Durch die Variation der Drehzahl der Turbinen kann zum Beispiel die fluktuierende Produktion der erneuerbaren Energien kompensiert werden. Anhand von numerischen Simulationen und einer kontinuierlichen Überwachung werden die Grenzen der Wasserkraftwerke ausgetestet,“ erklärt die Wasserkraftspezialistin und FH-Dozentin Cécile Münch-Alligné.

Pumpstation Z’Mutt

Für das Projekt wurden sieben Wasserkraftanlagen ausgewählt. Das Team um Cécile Münch-Alligné wird an den Arbeiten in vier davon, darunter der Z’Mutt-Staumauer in Zermatt, beteiligt sein. Diese Pumpstation der Grande Dixence wird mit einer neuen Pumpturbine mit variabler Drehzahl ausgestattet. Das Team wird numerische Simulationen der Maschine durchführen, um eventuelle Störungen infolge dieser neuen Betriebsweise zu erkennen. Um diese Simulationen zu validieren, werden anschliessend Messungen am Prototyp durchgeführt werden. „Die Teilnahme an einem solchen Projekt ist für uns eine einmalige Gelegenheit. Wir können nicht nur mit anderen europäischen Forschungsteams zusammenarbeiten, sondern auch aufzeigen, dass wir hier qualitativ hochstehende Arbeit leisten“, so Münch-Alligné.

Das Projekt XFLEX HYDRO (Hydropower Extending Power System Flexibility) ist eine mit 18 Millionen Euro dotierte Initiative – davon 1 Million für die Hochschule für Ingenieurwissenschaften –, die während vier Jahren von den führenden Stromanbietern, Eigentümern von Anlagen, Maschinenherstellern, Universitäten, Forschungszentren und Beratungsunternehmen realisiert wird. Das Ziel für 2023 ist die Ausarbeitung einer Roadmap zur Förderung der Nutzung von Technologien in den europäischen Wasserkraftanlagen, mit Empfehlungen zuhanden der Regierungen, Aufsichtsbehörden und der Industrie.

Die Initiative wird über das EU-Rahmenprogramm für Forschung und Innovation Horizont 2020 finanziert. Es soll dazu beitragen, dass die EU ihr Ziel der Erzeugung von 32 % der Energie aus erneuerbaren Quellen bis 2030 erreicht.