Hydraulischer Kurzschluss

Hydrogeologie

Unter einem hydraulischen Kurzschluss ist der Wasseraustausch übereinanderliegender Grundwasserstockwerke über natürliche hydrogeologische oder anthropogen verursachte Öffnungen (Brunnen, Grundwasserbeobachtungsrohre) im Grundwasserstauer zu verstehen.

Weil es bei Grundwasserbeobachtungsrohren und Brunnen ohne Pumpbetrieb zu einer Vertikalströmung zwischen den Wasser führenden Schichten kommen kann, sollte für jedes Grundwasserstockwerk eine separate Bohrung durchgeführt werden, da der sonst mögliche hydraulische Kurzschluss die Wasserbeschaffenheit der einzelnen Grundwasserleiter beeinträchtigen und zu einer beschleunigten Brunnenalterung beitragen kann.

Membrantechnik

Hier bedeutet ein hydraulischer Kurzschluss eine Leckage zwischen der Permeatseite und der Retentatseite einer Filtrationseinheit.

Wasserkraftwerke

Wird bei Pumpspeicherkraftwerken angewendet, um auch den Pumpbetrieb regelbar zu machen. Im Gegensatz zu den Turbinen sind Pumpen nicht regelbar, d.h. sie kennen nur den Betriebszustand An oder Aus. Wenn nun eine Pumpe eine Leistungsaufnahme von 150 MW hat und Überschüsse im Stromnetz von 100 MW vorhanden sind, kann die Pumpe nicht betrieben werden.

Der hydraulische Kurzschluss löst diese Problem, indem die restlichen zum Pumpenbetrieb nötigen 50 MW gleichzeitig von der Turbine generiert werden. Ein Teil des Wassers wird also im Kreis geführt und tatsächlich mit 100 MW Wasser in den oberen Speicher gepumpt. Angewendet wird dieses Prinzip beim Kopswerk II im österreichischen Bundesland Vorarlberg. ^[1] Voraussetzung sind voneinander getrennte Pump- und Turbineneinheiten.

Der Gesamtwirkungsgrad liegt bei ca. η = 0,8. Von den 100 MW Überschussenergie, die aus dem Netz genutzt wurden, können im Turbinenbetrieb wieder 80 MW generiert werden.

Einzelnachweise

1. ↑ Kopswerk II - Das neue Pumpspeicherkraftwerk der Vorarlberger Illwerke AG in Gaschurn-Partenen, Broschüre der Vorarlberger Illwerke Aktiengesellschaft, S. 9; abgerufen am 23. Februar 2011