Wasserkraftwerk

Ein Wasserkraftwerk ist ein Kraftwerk, das die Energie von strömendem Wasser in mechanische bzw. elektrische Energie umwandelt und so Wasserkraft nutzbar macht. Die durch Wasserkraftwerke gewonnene Energie gehört zu den erneuerbaren Energien, wodurch die Kraftwerke eine wichtige Stütze für die Energiewende sind. Das Funktionsprinzip von Wasserkraftwerken ist bereits viele Hundert Jahre alt. Die durch Wasserkraft erzeugte mechanische Energie wurde früher allerdings nicht wie heute zur Gewinnung von Strom, sondern z.B. für den Betrieb von Mühlen oder Sägewerken eingesetzt.

Wie funktioniert ein Wasserkraftwerk?

Das Grundprinzip aller Typen von modernen Wasserkraftwerken ist gleich: Fließendes Wasser wird über ein Wasserrad oder über ein Schaufelrad in eine Turbine geleitet und versetzt diese in Rotation. Eine sich dadurch drehende Welle treibt anschließend einen Generator an, der die mechanische in elektrische Energie umwandelt.

Welche Arten von Wasserkraftwerken gibt es?

Grundsätzlich kann zwischen drei Arten von Wasserkraftwerken unterschieden werden: den Laufwasserkraftwerken, den Speicherkraftwerken und den Pumpspeicherkraftwerken. Obwohl Gezeitenkraftwerke ihre Energie ebenfalls mithilfe von Wasser erzeugen, werden sie meist nicht zu den klassischen Wasserkraftwerken gezählt.

Bei Laufwasserkraftwerken ist die Nutzung großer fließender Wassermengen mit relativ geringem Höhenunterschied, wie sie z.B. in Flüssen vorhanden sind, typisch. In diesen Wasserkraftwerken wird die Energie direkt aus dem fließenden Wasser gewonnen. Die anfallenden Energiemengen sind daher relativ konstant. Speicherkraftwerke funktionieren hingegen mithilfe eines großen angestauten Wasserreservoirs wie z.B. in Stauseen. Die abfließenden Wassermengen werden nach Bedarf geregelt und mit hoher kinetischer Energie durch die Turbinen geleitet. Bei Pumpspeicherkraftwerken wird ein Speicher künstlich und unter Energieaufwand mit Wasser gefüllt, wenn durch andere Energiequellen ein Überschuss an Energie vorhanden ist. Diese Wasserkraftwerke sind daher als Zwischenspeicher nutzbar und werden nicht zwangsläufig mit nachhaltig produzierter Energie gespeist.

Wie viel Strom produziert ein Wasserkraftwerk?

Die Energie, die von einem Wasserkraftwerk erzeugt wird, lässt sich über die Größen Wasserdurchfluss, Fallhöhe, Erdbeschleunigung, Dichte von Wasser und dem Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks berechnen. Je nach Kraftwerk liegt die Leistung zwischen wenigen Kilowatt und mehreren Gigawatt.