Wasserkraft

Die Wasserkraft zählt zu den ältesten Formen der Energiegewinnung. Da Wasser aufgrund von Verdunstung niemals versiegt, gehört die Wasserkraft neben Solarenergie, Windenergie und Biomasse zu den regenerativen Energien.

Energiegewinnung durch Wasserkraft Dabei wird die sich im Wasser befindliche kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Weltweit gehört die Wasserkraft mit einem Anteil von 18 Prozent zu den am meisten genutzten erneuerbaren Energiequellen. In Deutschland ist der Anteil aufgrund der geografischen Lage und des eher flachen Geländes mit rund 4 Prozent eher gering. Zur Energiegewinnung werden entweder Laufkraftwerke oder Speicherkraftwerke verwendet.

Laufkraftwerke

Laufkraftwerke nutzen zur Energiegewinnung große Flüsse und sind rund um die Uhr in Betrieb. Um ein Gefälle auszunutzen, wird das Wasser durch ein Stauwehr meist über mehrere Kilometer zurückgestaut. Wie viel Energie sich mit einem Laufkraftwerk gewinnen lässt, hängt dabei von der Wassermenge und der Fallhöhe des Wassers ab. Laufkraftwerke arbeiten dabei mit einer eher geringen Fallhöhe (meist bis zu 30 Metern) aber mit einer großen Menge an Wasser.

Da die Stromgewinnung von der Wasserführung der Flussläufe abhängig ist, ist diese im Sommer höher als im Winter. In Deutschland kommen aufgrund der großen Anzahl an Flüssen und dem geringen Gefälle fast ausschließlich Laufkraftwerke zum Einsatz. Die größten befinden sich an Rhein, Mosel und Donau.

Speicherkraftwerke

Länder mit Hochgebirgen setzen zur Energiegewinnung dagegen Speicherkraftwerke an. Speicherkraftwerke nutzen eine große Fallhöhe aus bei einer eher geringen Wassermenge. Das Wasser wird mit Hilfe von Talsperren wie zum Beispiel Staumauern oder Staudämme in Stauseen gestaut. Im Gegensatz zum Laufkraftwerk ist das Speicherkraftwerk nicht ständig in Betrieb. Es lässt sich relativ schnell an- und wieder abstellen, je nachdem wie viel Strom aktuell benötigt wird. Eine Sonderform von Speicherkraftwerken sind die Pumpspeicherkraftwerke, diese können nicht nur Strom erzeugen, sondern nicht benötigtes Wasser auch wieder in den Stausee zurückpumpen.

Länder mit einer großen Anzahl an Speicherkraftwerken sind zum Beispiel Brasilien, China oder Indien. In Brasilien werden beispielsweise 80 Prozent der benötigten Energie aus Speicherkraftwerken gewonnen.

Energiegewinnung mit Wasserkraft

Bei der Stromgewinnung mittels Wasserkraft wird die potenzielle Bewegungsenergie des Wassers genutzt. Lange Zeit nutzten die Menschen Wasserräder zum mechanischen Antrieb von Mühlen. Eine Revolution stellte dann die Erfindung der Turbine gegen Ende des 19. Jahrhunderts dar. Mithilfe der Turbine war es möglich die Energie des Wassers nicht nur in mechanische Energie, sondern direkt weiter in elektrische Energie zu wandeln. Turbinen laufen schneller als Wasserräder, weshalb damit ein Vielfaches mehr an Energie gewonnen werden kann. Das fallende Wasser treibt die Turbinen an, welche sich dann um eine Turbinenwelle drehen. Die so gewonnene mechanische Energie wird danach direkt auf einen Generator übertragen. Das Magnetfeld des Generators erzeugt aus der mechanischen Energie Strom.

Vor und Nachteile von Wasserkraftwerken

Zu den Vorteilen von Wasserkraftwerken gehört, dass bei der Energiegewinnung keinerlei Schadstoffe und Treibhausgase freigesetzt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der langen Nutzbarkeit von Wasserkraftwerken, so sind die ältesten verwendeten Kraftwerke über 100 Jahre alt. Wasserkraftwerke können zusätzlich als Schutz vor Überschwemmungen genutzt werden, weil sie in wasserreichen Zeiten das Wasser zurückhalten und danach dosiert wieder abgeben können. Zudem erhöhen Sie die Schiffbarkeit von Flüssen, da sie den Wasserfluss beruhigen.

Den Vorteilen stehen aber auch Nachteile entgegen. Besonders der Bau von großen Kraftwerken führt zu schweren Eingriffen in die Natur, wodurch unter anderem Lebensräume von Tieren und Pflanzen zerstört werden. Zudem erhöhen große Stauseen die Gefahr von Erdbeben. Bei der Errichtung von Stauseen müssen große Gebiete geflutet werden, wodurch oft ganze Dörfer und Städte umgesiedelt werden müssen. Bei der Aufstauung des Wassers greifen die Wasserkraftwerke in den Grundwasserhaushalt ein.

Als Fazit lässt sich sagen, dass Wasserkraftwerke durchaus eine gute Möglichkeit darstellen können, um auf umweltfreundliche Art Strom zu produzieren. Allerdings gilt es dabei einen Kompromiss zu finden zwischen den Vorteilen der Wasserkraft und eventueller Eingriffe in die Natur. Ein solcher Kompromiss könnte aus kleineren Laufkraftwerken an Flüssen oder Bächen bestehen. Hier sind keine großen Eingriffe in die Natur nötig und an vielen Standorten von Mühlen oder älterer Kraftwerke ist die benötigte Infrastruktur bereits vorhanden. Es reicht dann aus, diese entsprechend zu sanieren.