Wasserkraft

Wasserkraft, die auch Hydroenergie genannt wird, ist ein wichtiger Baustein für die Energieversorgung der Zukunft. Dadurch, dass ein Großteil der Erde von Wasser bedeckt ist, bietet Wasserkraft großes Potenzial, dass bisher nur ansatzweise genutzt worden ist. An der weltweiten elektrischen Energieproduktion haben Wasserkraftwerke nur einen kleinen Anteil von ca. 4 Prozent.

Wenn man diese Statistik nur auf regenerative Energiequellen bezieht, beträgt dieser Anteil ca. 20 Prozent. Das ist ein fünftel der weltweiten regenerativen Energieproduktion. Die restlichen erneuerbaren Energiequellen wie Bioenergie, Geothermie, Solarenergie und Windenergie kommen zusammen auf ca. 2,5 Prozent.

Außerdem bietet Wasserkraft durch das nahezu unbegrenzte Vorkommen an Wasser die stärkste Wachstumschance aller erneuerbaren Energiequellen. Was ist eigentlich Wasserkraft? Fließendes Wasser verfügt über Strömungsenergie, die über Maschinen in mechanische Energie umgewandelt wird. Früher wurde diese Energie direkt genutzt, zum Beispiel um Getreide zu mahlen.

Heutzutage wird diese Art der Energienutzung kaum noch angewandt. Im Zuge des technischen Fortschritt und dem immer stärker steigenden Bedarf an elektrischer Energie, wird der Bau von Wasserkraftwerken von Tag zu Tag wichtiger. Aber wie kann Wasserkraft eigentlich genutzt werden? Wasser wird im natürlichen Kreislauf in eine Hochlage gebracht und fließt daraufhin wieder ab.

Durch das abfließen nach unten entstehen kinetische Energie und Wärme, die in Wasserkraftmaschinen genutzt werden und so in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Wärme entsteht durch Reibung des Wasser am Untergrund. Wasserkraft gilt zwar als besonders ökologisch aber durch den Bau von Wasserkraftwerken wird teilweise erheblich in Natur und Landschaft eingegriffen. Durch das stehende Wasser wird vielen Fischarten die Lebensgrundlage entzogen.

Als besonders ökologisch werden kleinere Wasserkraftwerke angesehen, die mit Programmen zur Förderung erneuerbarer Energien (sog. Marktanreizprogramme) gefördert werden und die durch ihre Größe nicht allzu gravierende Eingriffe in die Natur verlangen. Gerade bei Naturschützern, die sich für jede Art von erneuerbare Energien einsetzen, sind Wasserkraftwerke umstritten. Wie wird Wasser in einem Wasserkraftwerk genutzt? Wasser wird aus einer bestimmten Fallhöhe auf die Laufräder der Turbine geleitet, die Turbine ist wiederum mit einem Generator gekoppelt, der die Stromerzeugung übernimmt. Bei einem Staudamm wird das Wasser in speziellen Druckrohrleitungen in Richtung Turbine geleitet.

Die Leistung der Turbine ist abhängig von der Höhe und der Menge des Wasser. Die kinetische Energie wird zum Antrieb der Turbine gebraucht. Die Turbine ist mit einem Generator gekoppelt, der kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt. Damit die Geschwindigkeit nicht unkontrollierbar ansteigt, muss die Wasserturbine automatisch geregelt werden. Dieser Regler dient dazu die Ventile für die Wasserversorgung je nach Bedarf zu öffnen oder zu schließen, damit die Turbine immer mit der gleichen Geschwindigkeit läuft. Die vom Generator erzeugte Spannung wird entweder transformiert oder zum Verbraucher weitergeleitet.

Es gibt eine Reihe an verschiedenen Wasserkraftwerken, zu denen gehören Laufkraftwerke, Speicherkraftwerke und Pumpspeicherkraftwerke. Neben diesen herkömmlichen Kraftwerken gibt es außerdem noch Meeresenergie, Gezeitenkraftwerke, Gletscherkraftwerke und Wellenkraftwerke. Diese alternativen Wasserkraftwerke sind durch ihre speziellen Einsatzzwecke seltener vertreten, als die normalen Wasserkraftwerke.