Wasserkraft

Inhaltsübersicht:
  1. Bedeutung
  2. Laufwasserkraftwerke
  3. Speicherwasser- und Pumpspeicher-Kraftwerke
  4. Meeresströmungskraftwerke
  5. Gezeitenkraftwerke

Bedeutung

Weltweit so wichtig wie Kernkraft. Wasserkraft ist weltweit derzeit die bedeutendste erneuerbare Energiequelle. Sie deckt knapp 16 % des Stromverbrauchs. Wasserkraft liegt damit fast gleichauf mit Kernkraft. Aktuell sind Wasserkraftwerke mit einer Leistung von 780.000 MW in Betrieb. Spitzenreiter ist Kanada (331.000 MW; 57 % des kanadischen Strombedarfs).

Potenzial ausgeschöpft. In Deutschland wurden im Jahr 2007 20,7 Mrd. kWh Strom aus Wasserkraftnutzung erzeugt. Dies entspricht einem Anteil an der deutschen Stromerzeugung von 3,5 % und einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 23,5 Mio. t. Das Potenzial aller größeren, technisch realisierbaren und umweltverträglich nutzbaren Projekte ist allerdings bereits zu 80 % ausgeschöpft.

7.600 Wasserkraftanlagen. Ende 2006 waren in Deutschland ca. 7.300 Kleinwasserkraftanlagen (<1 MW) in Betrieb, die etwa 8–10 % des Wasserkraftstroms produzieren. Der Rest stammt aus mittleren und großen Anlagen, von denen es 354 gibt. Nur 12 % der Anlagen sind im Besitz von Energieversorgungsunternehmen und erzeugen dennoch über 90 % des gesamten Stroms aus Wasserkraft. Die installierte Gesamtleistung liegt bei rund 4.700 MW.


Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerk

Laufwasserkraftwerke wandeln die Kraft des fließenden Wassers von Flüssen in elektrische Energie um. Sie haben einen sehr hohen Wirkungsgrad. Etwa 94 % der zugeführten Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden.

Charakteristisch ist eine niedrige Fallhöhe bei relativ großer, oft jahreszeitlich mehr oder weniger stark schwankender Wassermenge. Die Anlagen werden aus wirtschaftlichen Gründen oft in Verbindung mit Schleusen gebaut.

Bei Laufwasserkraftwerken ist eine Steuerung des Wasserdurchflusses in Abhängigkeit des Elektrizitätsbedarfs meist nicht üblich. Sie werden in der Regel rund um die Uhr betrieben und geben ihren Strom zur Deckung der Grundlast ins Netz der öffentlichen Stromversorgung.

Die größten Laufwasserkraftwerke in Deutschland liegen an Rhein, Donau, Iller, Lech, Isar, Inn und Mosel. Sie erreichen Leistungen bis zu 85 MW. Alle deutschen Laufwasserkraftwerke zusammen erbringen in etwa die Leistung von vier großen Kohleblöcken.


Speicherwasser- und Pumpspeicher-Kraftwerke

Speicherwasserkraftwerk

In Deutschland gibt es 59 Speicherwasserkraftwerke, die über eine installierte Leistung von etwa 240 Megawatt verfügen. Sie nutzen zur Stromerzeugung jene Wasserkraft, die sich aus der aufgestauten Wassermenge eines Flusses oder mehrerer Zuflüsse in einem Speichersee und dem Höhenunterschied zwischen dem aufgestauten Wasser und einem tiefer gelegenen Krafthaus ergibt.

Der große Vorteil von Wasserkraft ist die einfache Speicherbarkeit. Durch Aufstauung oder durch Hochpumpen auf ein höheres Niveau (Pumpspeicherkraftwerke) ist die Wasserkraft nicht nur fast verlustfrei speicherbar, sondern auch sehr kurzfristig verfügbar und somit gut zur Deckung von Spitzenlastbedarf einsetzbar.


Meeresströmungskraftwerke

Sie nutzen die Strömungsbewegungen im Meer zur Stromerzeugung. Besonders in Großbritannien (und hier insbesondere an den schottischen Küsten) gibt es ein großes Potenzial für diese Form der Wasserenergienutzung. Wellenkraft hat den Vorteil, dass sie berechenbarer ist als Windenergie.


Gezeitenkraftwerke

Sie nutzen die Energie des Tidenhubs an einer Flussmündung oder einer Meeresbucht mit einem Gezeitenunterschied von mindestens fünf Metern. Tore fangen das bei Flut hereinströmende Wasser in einem dahinterliegenden Becken auf. Dann werden die Tore geschlossen, so dass bei Ebbe das Wasser durch Turbinen geleitet und Strom erzeugt werden kann. Gezeitenkraftwerke sind an Flussmündungen in Frankreich, Kanada und China errichtet worden, doch die Mischung aus hohen Kostenerwartungen und ökologischen Bedenken bezüglich der Lebensräume an diesen Mündungen haben die weitere Entwicklung dieser Technologie gebremst.

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