{"id":2142,"date":"2026-09-10T05:39:53","date_gmt":"2026-09-10T05:39:53","guid":{"rendered":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/?post_type=projets&p=2142"},"modified":"2026-09-10T08:56:51","modified_gmt":"2026-09-10T08:56:51","slug":"steigerung-der-stromerzeugung-des-wasserkraftwerks-morel","status":"publish","type":"projets","link":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/de\/projets\/amelioration-de-la-production-de-la-centrale-hydroelectrique-de-morel\/","title":{"rendered":"Steigerung der Stromerzeugung des Wasserkraftwerks M\u00f6rel"},"content":{"rendered":"

Bachelorarbeit 2026 \u2013 Gregory Sauthier<\/strong><\/p>\n\n\n\n

In einem Stromnetz, in das ein immer gr\u00f6\u00dferer Anteil variabler erneuerbarer Energien eingespeist wird, spielt die Flexibilit\u00e4t von Wasserkraftwerken eine entscheidende Rolle f\u00fcr die Aufrechterhaltung des Netzgleichgewichts. Die Optimierung bestehender Anlagen stellt daher einen besonders interessanten Ansatz dar, um diese Flexibilit\u00e4t zu erh\u00f6hen, ohne dass neue Infrastrukturen gebaut werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

Diese Bachelorarbeit, die in Zusammenarbeit mit den Forces Motrices Valaisannes (FMV)<\/strong>, befasst sich mit dem Wasserkraftwerk M\u00f6rel und untersucht verschiedene M\u00f6glichkeiten zur Verbesserung seines Betriebs und seines Beitrags zu den Systemdienstleistungen. Die Studie konzentriert sich insbesondere auf die Prim\u00e4r- und Terti\u00e4rregelung unter Ber\u00fccksichtigung der hydraulischen und mechanischen Einschr\u00e4nkungen, die mit einem flexibleren Betrieb verbunden sind<\/p>\n\n\n\n

Beschreibung des Kraftwerksbetriebs<\/h3>\n\n\n\n

Ein erster Teil der Arbeit bestand darin, Betriebsdaten aus mehreren Jahren zu analysieren, um die tats\u00e4chliche Funktionsweise der Anlage zu charakterisieren. Da eine Unstimmigkeit beim Durchflusssensor f\u00fcr den Zufluss festgestellt wurde, wurden die st\u00fcndlichen Durchflussmengen f\u00fcr die Jahre 2023 bis 2025 anhand der Leistungs-Durchfluss-Beziehungen rekonstruiert, die bei Messungen vor Ort ermittelt wurden. Diese Analyse erm\u00f6glichte es insbesondere, eine minimale Betriebsdurchflussmenge zu best\u00e4tigen, die etwa 25 % der maximalen Durchflussmenge entspricht, und die Verf\u00fcgbarkeit der Wasserressource im Laufe des Jahres besser zu charakterisieren.<\/p>\n\n\n\n

Anschlie\u00dfend wurde die F\u00e4higkeit des Kraftwerks zur Teilnahme an der Prim\u00e4rregelung bewertet, indem drei sich erg\u00e4nzende Ans\u00e4tze: 1D-Hydrauliksimulationen, Versuche an einem Modell und direkt am Kraftwerk durchgef\u00fchrte Messungen<\/strong> im Rahmen des Projekts SmallFLEX Goms.<\/strong> Die Ergebnisse deuten auf eine prim\u00e4re Einstellkapazit\u00e4t von 3 MW pro Aggregat<\/strong>, sofern im Eggen-Stausee ausreichend Wasser vorhanden ist.<\/p>\n\n\n\n

Der Teillastbetrieb wirft zudem die Frage nach der Kavitation bei Francis-Turbinen auf. Durch Druck- und Ger\u00e4uschmessungen in den Ansaugrohren konnten die besonders anf\u00e4lligen Drehzahlbereiche ermittelt werden. Die Analyse zeigt insbesondere, dass die Anstieg des Wasserstands stromabw\u00e4rts<\/strong> stellt einen interessanten Ansatz dar, um das Kavitationsrisiko ohne \u00c4nderung der Turbine zu verringern: Eine Anhebung des Pegels stromabw\u00e4rts um einen Meter w\u00fcrde eine Erh\u00f6hung des Drucks am Laufradausgang um etwa 10 kPa erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n

Die Ausgleichs\u00f6ffnungen f\u00fcr die Terti\u00e4rregelung nutzen<\/h3>\n\n\n\n

Ein weiterer untersuchter Ansatz besteht darin, die Terti\u00e4rregelkapazit\u00e4t des Kraftwerks zu erh\u00f6hen. Die vorgeschlagene L\u00f6sung basiert auf der Wiederverwendung der vorhandene Ausgleichs\u00f6ffnungen als Bypass f\u00fcr die Turbinen<\/strong>. Es wurden drei Systeme f\u00fcr deren gesteuertes \u00d6ffnen entwickelt und dimensioniert: ein hydromechanisches, ein magnetisches und ein elektromechanisches System.<\/p>\n\n\n\n

Der hydromechanische Antrieb scheint die interessanteste L\u00f6sung zu sein: Er bewahrt die urspr\u00fcngliche Sicherheitsfunktion der Ausgleichs\u00f6ffnung, ben\u00f6tigt keine externe Energieversorgung und erm\u00f6glicht ein Schlie\u00dfen durch Schwerkraft. Diese L\u00f6sung wurde auch mit dem Bau eines neuen Bypasses verglichen, der mit einem \u00dcberdruckventil ausgestattet ist.<\/p>\n\n\n\n

Ein erhebliches wirtschaftliches Potenzial<\/h3>\n\n\n\n

Schlie\u00dflich konnte anhand eines Wirtschaftsmodells, das auf den tats\u00e4chlichen Produktionsdaten f\u00fcr den Zeitraum 2023\u20132025 und den M\u00e4rkten f\u00fcr Systemdienstleistungen basiert, der Wert dieser zus\u00e4tzlichen Flexibilit\u00e4t ermittelt werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Anhebung der Obergrenze f\u00fcr die terti\u00e4re Regelung von 30 auf 60 % der H\u00f6chstleistung k\u00f6nnte zu einem Anstieg der Jahreseinnahmen um 1,4 bis 2,5 1. Quartal bis 3. Quartal<\/strong>, w\u00e4hrend die Einf\u00fchrung der Prim\u00e4rregelung Folgendes bewirken w\u00fcrde 0,6 bis 1,4 1. Quartal bis 3. Quartal<\/strong> zus\u00e4tzliche Einnahmen. Die Kombination beider Dienste f\u00fchrt zu einem gesch\u00e4tzten Anstieg der Einnahmen um 2,4 bis 3,2 % pro Jahr<\/strong>. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Diese Arbeit zeigt somit, wie eine bessere Kenntnis des hydraulischen Verhaltens einer bestehenden Anlage in Verbindung mit gezielten Anpassungen ihrer Ausr\u00fcstung dazu beitragen kann, seine Flexibilit\u00e4t und seinen Wert f\u00fcr das Stromnetz zu steigern und gleichzeitig die bestehende Infrastruktur optimal zu nutzen<\/strong>.<\/p>\n\n\n

<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>\n\n
<\/a><\/div><\/div>","protected":false},"template":"","type-de-projet":[55,25,80],"class_list":["post-2142","projets","type-projets","status-publish","hentry","type-de-projet-projet-detudiants","type-de-projet-fini","type-de-projet-travail-de-bachelor"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/projets\/2142","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/projets"}],"about":[{"href":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projets"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2142"}],"wp:term":[{"taxonomy":"type-de-projet","embeddable":true,"href":"https:\/\/hydroalpslab.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/type-de-projet?post=2142"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}