Strom aus Wasserkraft
Was ist Wasserkraft?
Die Wasserkraft gehört zu den erneuerbaren bzw. regenerativen Energiequellen und gewinnt aufgrund der Tatsache immer mehr an Bedeutung. Die Wasserkraft als solche wird des Weiteren als Hydroenergie bezeichnet. Ausgehend von einer physikalisch ungenauen Verwendung des Begriffes Kraft beschreibt die Wasserkraft die Umwandlung potenzieller oder kinetischer Energie in mechanische Energie. Die Umwandlung erfolgt über geeignete Maschinen. Bis zur industriellen Revolution wurde vorwiegend die in mechanische Energie umgewandelte Wasserkraft genutzt. Doch heute erfolgt eine weitere Umwandlung. Aus der mechanischen Energie wird mit Hilfe von Generatoren elektrische Energie, die in die Stromnetze eingespeist wird. Der Strom entsteht in der Regel in Wasserkraftwerken.
Ist demnach von der Nutzung der Wasserkraft die Rede, dann wird die potenzielle Energie des Wassers im Schwerefeld der Erde genutzt. Bewegt sich das Wasser von einem höheren zu einem tieferen Punkt, fließt es also nach unten, dann erfolgt eine Umwandlung der Lageenergie, die auch als potenzielle Energie bezeichnet werden kann, in die Bewegungs- bzw. kinetische Energie. Durch die damit einhergehende Reibung des Wassers an dem Untergrund entsteht zudem Wärmeenergie. Das bedeutet, dass bestimmte natürliche Vorgänge ablaufen müssen, mit denen das Wasser in die Hochlage kommen muss. Ansonsten kann die Fließbewegung von oben nach unten nicht zustande kommen. Verantwortlich für die Hochlage des Wassers sind natürliche Erscheinungen wie die Verdunstung, der Wind sowie der Regen oder auch andere Niederschlagsformen. Die Erscheinungen spielen vor allem in dem natürlichen Kreislauf des Wassers eine wichtige Rolle.
Im Laufe der Zeit haben sich die Menschen die abfließende Wasserbewegung zu Nutze gemacht und erzeugen durch Zuhilfenahme von Wasserkraftmaschinen einen Teil der benötigten elektrischen Energie. Unter Wasserkraftmaschinen werden im Allgemeinen Konstruktionen und Maschinen verstanden, die die potenzielle Energie, die im Wasser gespeichert ist, in kinetische Energie umwandeln. Dazu zählen unter anderem Wasserräder, Wasserturbinen, Wassermotoren, hydraulische Widder sowie Gnepfe. Aus der Beschreibung geht wiederum hervor, dass Wasserkraftmaschinen nicht für die Energieumwandlung in elektrische Energie zuständig sind.
Wasserkraftwerke sind die heute gebräuchlichste Form der Wasserkraftnutzung. Im Jahr 2008 wurden anhand von Wasserkraftwerken 15,7 Prozent der weltweit erzeugten elektrischen Energie hergestellt. Der Anteil des in Europa aus Wasserkraft gewonnenen Stroms lag bei 9,7 Prozent. Innerhalb Deutschlands wird ein Anteil von rund 4,1 Prozent der erzeugten elektrischen Energie aus Wasserkraftanlagen gewonnen. Die Zahlen untermauern den hohen Stellenwert der Wasserkraft. Die anderen regenerativen Energieträger fallen dahinter zurück, wobei die Stromerzeugung aus Windkraftanlagen zunimmt.
Weiterführende Themen:
- Historische Nutzung von Wasserkraft
- Grundlagen - Wasserkreislauf der Erde
- Vor- und Nachteile von Wasserkraftwerken allgemein
- Wasserkraft in Deutschland
- Wasserkraft Weltweit
- Prognosen für Deutschland
- Gesetzesgrundlagen in Deutschland
Die verschiedenen Wasserkraftwerke
Die beiden genannten Energieformen, die kinetische und die potenzielle Energie, nutzen Wasserkraftwerke für die Stromherstellung. Es gibt verschiedene Kraftwerksarten, die ausgehend von der Betriebsart, der Fallhöhe des Wassers oder von der Leistung differenziert werden. Als Kraftwerke, welche nach den Betriebsarten unterschieden werden, gelten Laufwasser-, Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke. Ausgehend von der Fallhöhe des Wassers kann in Niederdruck-, Mitteldruck- und Hochdruck-Anlagen differenziert werden. Bei der Unterscheidung in Grundlast-, Mittellast- sowie Spitzenlastkraftwerken ist der entscheidende Differenzierungsfaktor die jeweilige Auslastung, die erreicht werden soll. Eine weitere Sonderform der Wasserkraftwerke stellen die an den Meeren erbauten Kraftwerke dar. In diesen Bereich gehören die Gezeiten-, Wellen- und Meeresströmungskraftwerke.
Wasserkraftwerksarten:
- Laufwasserwerke
- Speicherkraftwerke
- Niederdruckkraftwerke
- Mitteldruckkraftwerke
- Hochdruckkraftwerke
- Grundlastkraftwerke
- Mittellastkraftwerzke
- Spitzenlastkraftwerke
Varianten der Stromgewinnung:
- Strom aus der Meeresströmung
- Strom aus Wellenkraft
- Strom aus den Gezeiten
- Strom aus Offshore-Windparks
