Wasserkraft

Ein Wasserkraftwerk gewinnt Energie durch den Fluß und den Druck von Wasserläufen. Es gibt verschiedene Arten die Wasserkraft zu nutzen, manche Wasserkraftwerke arbeiten mit Wellen, manche mit den Gezeiten. Seit alters her wird von den Menschen die Kraft des Wassers als Energiegewinnung genutzt.

 

Fakten zur Wasserkraft

Die alternative Energiegewinnung kann auch durch die Nutzung der Wasserkraft erfolgen. Mit Hilfe von Turbinen wird das Wasser in elektrische Energie umgewandelt. Zur Erzeugung von Ökostrom durch Wasserkraft eignen sich am besten schnell fließende und vor allem wasserreiche Flüsse.

 

Wasserkraft-Turbinen

Zur Erzeugung von Wasserkraft-Energie werden zwei Arten von Turbinen eingesetzt:

Kaplanturbine

Die Kaplanturbine dreht sich ähnlich einem Laufrad einer Schiffsschraube. In einer Fallhöhe von etwa 10-70 Metern können diese Turbinen in Wasserströmen genutzt werden.

Francisturbine

Die Francisturbine funktioniert im Prinzip ähnlich, allerdings werden diese in einer Fallhöhe von etwa 50-800 Metern eingesetzt und sind somit in der Lage auch größere Wassermengen in Energie umzuwandeln.

     

Wasserkraftwerke

Die Arten der Wasserkraftwerke werden aufgeteilt in:

Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerke benötigen in der Regel hohe Investitionskosten, die sich aber meist dadurch wieder ausgleichen, dass sie eine sehr lange Zeit genutzt werden können, ohne erneuert werden zu müssen. Da sie in einer niedrigen Fallhöhe genutzt werden, sind sie auch als Niederdruckanlagen bekannt. Schadstoffbelastungen und vor allem keine hohe Umweltbelastung zeichnen die Laufwasserkraftwerke aus.

Pumpspeicherkraftwerke

Pumpspeicherkraftwerke pumpen Wasser in bestehende Speicherbecken die höher liegen. Diese Arbeit wird bei einem geringen Stromverbrauch mit Hilfe von elektrischen Pumpen erledigt.Nachdem das Wasser in die höheren Becken gepumpt worden ist stürzt das Wasser daraufhin wieder zurück ins Tal und treibt dort die Turbinen an die mit dem Generator verbunden sind. Es ist nicht nötig die Kraftwerke dabei ständig in Betrieb zu halten, sie können je nach Bedarf genutzt werden.

Speicherkraftwerke

Speicherkraftwerke eignen sich vor allem für den Einsatz an hochgelegenen Seen. Das Wasser wird über Druckrohrleitungen zu den Turbinen geführt und es besteht nicht der Zwang das Wasser sofort zu nutzen wie es bei den Laufwasserkraftwerken nötig ist. Die Speicherkraftwerke sammeln das Wasser in Becken, wenn sich ein höherer Elektrizitätsbedarf ergibt kann das Wasser dann benutzt werden.

Gezeitenkraftwerke

Gezeitenkraftwerke nutzen die Energie aus den Gezeiten, also der Ebbe und der Flut. Diese Kraftwerke können durch die Verschiebung der Gezeiten somit nicht regelmäßig die gleiche Leistung bringen. Nur in einigen Erdteilen ist eine konstante Nutzung möglich.

Wellenkraftwerke

Wellenkraftwerke erzeugen Strom durch die Hilfe von Wellen, die beispielsweise in eine große Betonkammer gelenkt werden. In dieser Kammer wird durch das Einleiten des Wassers die Luft zusammengepresst und somit die Turbine angetrieben.

 

 

Geschichte der Wasserkraft

Wasserkraftwerke, zumindest in kleinem Stil, gibt es schon seit vielen Jahrhunderten. Der technische Vorgänger war die Wassermühle, die die Bewegungskraft des Wassers zu Mahlvorgängen oder anderen mechanischen Bewegungsabläufen nutzte. Bis ins 20. Jahrhundert waren in Deutschland eine große Anzahl von Wasserrädern und Wasserturbinen noch aktiv.

Vorteile der Wasserkraft

Die Vorteile der Nutzung der Wasserkraft liegen auf der Hand. Wasser zählt zu den erneuerbaren Energien. Bei der Energiegewinnung entsteht keine Emission von Treibhausgasen oder Methan.

Gleichzeitig kann das Anlegen von Stauseen zur Flussregulierung und zum Hochwasserschutz eingesetzt werden, und so die Schiffbarkeit von Flüssen verbessert werden. In wasserarmen Zeiten steht unter Umständen ein großes Wasserreservoir zur Bewässerung zur Verfügung.

Wasserkraft in Deutschland

In Deutschland spielt die Energiegewinnung aus Wasserkraft nur eine untergeordnete Rolle. In globalem Zusammenhang sieht das jedoch ganz anders aus: 16 Prozent des weltweiten Energiebedarfes werden aus Wasserkraft gedeckt. Vor allem große Staudammprojekte in Südafrika, China oder der Türkei produzieren große Mengen des Energiebedarfes.

In Deutschland werden nur vier bis fünf Prozent des Energiebedarfes durch Kraftwerke an Stauseen abgedeckt.
Die Leistung dieser Kraftwerke ist jedoch schwankend, da sie von der Niederschlagsmenge und dem Wasserstand der Flüsse abhängig ist.

Wasserkraft in Amerika

Führend ist hier Mittelamerika und Südamerika. An erster Stelle steht hier Brasilien. Das Land hat einen ungeheuer großen Energiebedarf und deckt ihn zu fast 90 Prozent aus Wasserkraft.

Kritik an der Wasserkraft

Die Energiegewinnung aus Wasserkraft ist eine umstrittene Angelegenheit. Obwohl schadstoffarm Energie gewonnen werden kann, sehen doch Umweltschützer durch den Bau von großen Staugebieten eine Bedrohung für wichtige Ökosysteme. Der Verbrauch der Landschaft beim Anlegen von Wasserkraftwerken, vor allem beim Stauseebau ist enorm hoch.

Eine Überstauung neben dem immensen Katastrophenpotential eines Dammbruchs auch weitere negative Folgen nach sich ziehen:

  • Ökologische Beeinträchtigung von Natur und Landschaft
  • Umsiedelungen von Menschen
  • Zerstörung von Kulturgütern