Wasserkraftanlagen

Eine Wasserkraftanlage, auch Wasserkraftwerk genannt, wird mittels Wasser durch kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Somit zählen Wasserkraftanlagen zu den regenerativen Energiequellen.

Damit die Energie umgewandelt werden kann, wird das Wasser durch eine Talsperre bzw. Stauanlage zurückgehalten. Wenn das Wasser dann abfließt, entsteht Bewegungsenergie, welche auf eine Wasserturbine geleitet wird. Diese Wasserturbine treibt wiederum einen elektrischen Generator an, welcher dafür sorgt, dass die mechanische in elektrische Energie umgewandelt wird.

Unterscheidung der Wasserkraftwerke

Es gibt Laufwasserkraftanlagen und Speicherkraftanlagen. Diese unterscheiden sich darin, dass Laufwasserkraftanlagen nur einen sehr limitierten Einfluss auf das Volumen an aufgestautem Wasser nehmen. Stattdessen verfügen Speicherkraftanlagen über einen Energiespeicher, nämlich in Form von durch Teichen oder Seen. Der Pegel dieser Energiespeicher kann vom Kraftwerkstreiber geregelt werden.

Mit Pumpspeicherkraftwerken werden unter Benutzung von elektrischer Energie Wassermengen zurück ins Speicherbecken gepumpt. Durch diese Zwischenspeicherung wird das Stromnetz zu unterschiedlichen Zeiten besser ausgelastet.

Allerdings können Wasserkraftanlagen durch das Nutzgefälle (oder Fallhöhe) unterschieden werden. Das Nutzgefälle ist hierbei der Höhenunterschied zwischen dem Wasserspiegel oberhalb der Turbine und dem hinter der Turbine.

Ist das Nutzgefälle um die 15 m hoch, handelt es sich um ein Niederdruckkraftwerk. Niederdruckkraftwerke werden vor allem im Mittellauf von Flüssen eingesetzt. Mitteldruckkraftwerke hingegen haben eine Fallhöhe zwischen 25 und 400 m.

Als letztes kommen die Hochdruckkraftwerke mit einem Nutzgefälle von mehr als 250 m. Diese Anlagen werden meistens in Hochgebirgen gebaut, um ein so großes Gefälle überhaupt ermöglichen zu können. Über Staudämme wird das Wasser bis über ein Jahr gespeichert und mittels Druckschächte zum im Tal befindlichen Kraftwerk transportiert.

Vor- und Nachteile von Wasserkraftanlagen

Der Bau von Wasserkraftwerken bringt einige Nachteile mit sich. Zum einen kommt es zu Beeinträchtigungen in der Natur und Landschaft. Zum anderen wird durch die Errichtung von Staudämmen massiv in den Grundwasserhaushalt eingegriffen und dies kann sogar zu Verunreinigungen des Grundwassers führen.

Andererseits hat man dank Wasserkraftanlagen keine CO2-Emission. Außerdem wird durch Speicherkraftwerke, die das Wasser in großen Mengen zurückhalten, ein Hochwasserschutz gewährleistet.

Damit sich eine Wasserkraftanlage lohnt, hat solch eine Anlage eine hohe Lebensdauer. Schließlich ist die Errichtung eines Wasserkraftwerks mit sehr hohen Kosten verbunden. Der Strom, der durch Wasserkraftanlagen produziert wird, ist zuerst kostspieliger als bei anderen EE-Anlagen. Dank der immer zur Verfügung stehenden Ressource Wasser können die Kosten jedoch schnell gedeckt werden.