Triebwassereinzug der Kraftwerksgruppe Gosau
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.
Als erstes Kraftwerk der Gosauwerke wurde 1910 das KW Steeg errichtet, 1913 folgte das KW Gosau als Speicherkraftwerk. Es entnimmt sein Triebwasser direkt aus dem Vorderen Gosausee, der auch als Speichersee dient. Um die Wasserabgabe aus dem Hinteren Gosautal an das Kraftwerk Steeg bzw. die Wasserfassung Klaushof nutzbringend beeinflussen zu können, bot sich die Errichtung eines kleinen Werkes beim Gasthof Gosauschmied an, das in den Jahren 1967/68 verwirklicht wurde.
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 drei 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 in Watt einer Turbine (P = η * ρ * Q * g * H, wobei ρ die Dichte von Wasser bezeichnet (1000 kg/m3), Q den Wasserstrom in m3/s, g die Erdbeschleunigung (~9,81 m/s2) und H die Nettofallhöhe des Wassers in Metern) eine Abschätzung des Energiegehalts W in GWh eines Stausees, der V Mio. m3 nutzbares Wasser enthält, abgeleitet werden:
Aufgabenstellung
Berechne den mittleren "Triebwassereinzug", also die Gesamtmenge an Wasser V, die in einem Jahr pro Kraftwerk zur Energieerzeugung genutzt werden kann - bei folgender "Regelerzeugung", also der Gesamtmenge an Energie W, die pro Kraftwerk umgesetzt werden kann - pro Jahr:
- KW Gosau: 8,9 GWh
- KW Gosauschmied: 2,9 GWh
- KW Steeg: 50,3 GWh
