Wasserkraft

Strom aus Wasserkraft

Schon zu Urzeiten haben die Menschen erkannt, welch große Kraft das Wasser besitzt. Sie haben diese Kraft mittels Wasserrädern und anderer einfacher Vorrichtungen genutzt. Jeder wird sicherlich die früher an jedem Fluss stehenden Mühlen kennen, bei denen das Mühlrad durch die Bewegung des Wassers angetrieben wurde und somit das Getreide ohne Hinzuziehung weiterer Energien gemahlen werden konnte. Das ist nur eine Möglichkeit, die Kraft des Wassers für technologische Zwecke zu nutzen.

Heute wird dies meist in so genannten Wasserkraftwerken getan. In Deutschen gibt es inzwischen über 700 Kraftwerke für Wasserkraft, die den erforderlichen Strombedarf bereits zu rund 10 Prozent abdecken können. Diese Wasserkraftwerke arbeiten jedoch nicht alle nach dem gleichen Prinzip, sondern sind so konstruiert, dass sie sich den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten optimal anpassen. Als Investor haben Sie zum Beispiel die Möglichkeit, in Wasserkraftwerke in Ihrer Region zu investieren und damit die regionale Wirtschaft zu fördern. Damit Sie wissen, welche Kraftwerkstypen unter welchen Voraussetzungen zum Einsatz kommen, möchten wir Ihnen hier die einzelnen Bauformen im Detail vorstellen:

Laufwasserkraftwerke

Sie erinnern sich noch an das Beispiel mit der Mühle? Sie ist der klassische Prototyp eines Laufwasserkraftwerks. Natürlich werden diese Kraftwerke heute wesentlich aufwändiger konstruiert und gebaut, das Grundprinzip bleibt jedoch immer gleich. Wasserräder werden dabei durch fließendes Wasser – zum Beispiel an Flüssen – angetrieben. Die Drehbewegung kann anschließend mittels einer Welle ganz einfach auf einen Elektromotor übertragen werden, der dadurch Strom produziert. Dieser Strom kann dann zur regionalen Nutzung direkt in das Netz eingespeist werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Strom in Akkumulatoren zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Wasserkraft wird gespeichert.

Speicherkraftwerke

Dort, wo kein fließendes Wasser zu finden ist, kann trotzdem mit diesem Element Strom erzeugt werden. In so genannten Speicherkraftwerken wird durch kontrolliertes Abfließen lassen von Wasser Strom erzeugt. Meist befinden sich solche Kraftwerke an Stauseen. Das Prinzip dahinter ist recht einfach zu verstehen: durch die Staumauer wird Wasser in einer großen Menge aufgestaut. Diese Staumauer hat einen oder mehrere Abflüsse, durch die Wasser an einen tiefer gelegenen Ort abfließen kann. Durch den Höhenunterschied gewinnt das Wasser dabei an Fließgeschwindigkeit. Baut man nun in diese Abflüsse Turbinenräder ein, werden diese durch das herabstürzende Wasser angetrieben und geraten in eine Drehbewegung. Dadurch können sie wiederum einen Generator antreiben, der Strom erzeugt. Dass sich der Pegel des Stausees aufgrund des regelmäßig abgelassenen Wassers nicht absenkt, dafür sorgt nachrückendes Flusswasser oder auch Regenwasser.

Pumpspeicherkraftwerke

Bei einem Pumpspeicherkraftwerk handelt es sich im Grunde genommen um ein normales Speicherkraftwerk, das jedoch technisch etwas erweitert wurde. Grund dafür ist folgender: nicht jeder Stausee füllt sich durch Regen- oder Flusswasser von selbst wieder auf. Trotzdem bieten sich Stauseen perfekt dafür an, mittels Speicherkraftwerken Strom zu gewinnen. Ein Pumpspeicherkraftwerk besitzt – neben der Technik eines normalen Speicherkraftwerks -  zusätzlich eine Rohrleitung, welche von unten wieder zurück in das Staubecken führt. Das Wasser wird mittels Pumpen durch diese Rohrleitung wieder von unten nach oben befördert. Nun könnte man annehmen, dass sich dieses Verfahren gar nicht lohnt, da für das Antreiben der Pumpen ja ebenfalls Strom benötigt wird. Hier nutzt man jedoch die Unterschiede zwischen günstigem Nachtstrom und teurerem Tagstrom aus. Das heißt: am Tag wird Wasser abgelassen und damit Strom erzeugt. In der Nacht wird mit günstigem Nachtstrom dieses Wasser wieder nach oben gepumpt. Der Unterschied zwischen den Strompreisen macht dabei den Gewinn des Kraftwerks aus.

Gletscher-, Gezeiten- und Wellenkraftwerke

Die wichtigsten Wasserkraftwerksarten in Deutschland für die nachhaltige Stromerzeugung wurden zuvor beschrieben. Es gibt jedoch noch einige weitere Bauformen für Wasserkraftwerke, die allerdings in Deutschland noch recht selten sind und ausschließlich an Standorten errichtet werden, die besondere Voraussetzungen bieten. So können beispielsweise am- beziehungsweise im Meer Gezeiten- und Wellenkraftwerke errichtet werden. Sie nutzen die natürliche Bewegung des Meerwassers aus und produzieren dadurch Strom. Ein Gezeitenkraftwerk ist dabei wesentlich einfacher konstruiert, es wird lediglich bei Ebbe und Flut durchspült, wobei das einsetzende beziehungsweise abgehende Wasser eine Turbine antreibt. Wellenkraftwerke sind technisch wesentlich komplizierter, da hier die permanente Wellenbewegungen des Wassers ausgenutzt wird. Noch etwas komplizierter ist die Errichtung eines Gletscherkraftwerks. Durch die wechselnden Jahreszeiten schmelzen Gletscher regelmäßig ab, wodurch sich so genannte Schmelzwasserseen bilden. Bohrt man einen solchen See an einer besonders tiefliegenden Stelle an, kann das Wasser anschließend durch Rohrleitungen in ein tiefer liegendes Tal abfließen und die Wasserkraft kann generiert werden. In diese Rohrleitungen werden nun Turbinen eingebaut, die den Strom erzeugen. Die Errichtung eines solchen Wasserkraftraftwerks ist allerdings sehr aufwändig und teuer, weswegen es noch sehr wenige davon auf der Welt gibt.

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