Funktionsweise und Arten von Wasserkraftwerken erklärt

Wasserkraftwerke

Wasserkraftwerke basieren auf der Nutzbarmachung der Energie von Flüssen. Dabei wird Wasser genutzt, um mittels Turbinen und Generatoren Strom zu erzeugen.

Energieumwandlung

Der Prozess der Energiewandlung erfolgt in mehreren Schritten:

• Potentielle Energie: Stausee
• Kinetische Energie: Rohrleitungen
• Rotationsenergie: Turbine
• Elektrische Energie: Generator
• Nutzung: Stromverbrauch

Anlagentypen

Einrichtungen, die die kinetische Energie des Wassers direkt oder durch kleine Dämme nutzen, werden als Laufwasserkraftwerke bezeichnet. Anlagen, die die potentielle Energie durch einen Staudamm nutzen, der den Wasserspiegel anhebt und den Fluss reguliert, nennt man Speicherkraftwerke.

Laufwasserkraftwerke

Diese werden an Orten errichtet, an denen die Strömungsenergie des Wassers direkt die Turbinen antreibt. Die installierte Leistung ist hierbei oft geringer.

Speicherkraftwerke

Das Wasser sammelt sich in einem künstlich angelegten See oder Reservoir und wird je nach Strombedarf genutzt. Die Orographie des Geländes bestimmt die konstruktiven Merkmale. Grundsätzlich unterscheidet man zwei Modelle:

a) Ausleitungskraftwerke

Das Flusswasser wird durch ein kleines Wehr in einen Kanal mit geringem Gefälle umgeleitet. Die Höhendifferenz zwischen dem Wasserspiegel des Kanals und dem Flusslauf nimmt mit der Länge des Kanals zu. An einem geeigneten Punkt, dem sogenannten Wasserschloss oder Druckbecken, wird das Wasser in ein Rohr geleitet, das zur tiefer gelegenen Turbine führt. Nach dem Verlassen der Turbine wird das Wasser über einen Entlastungskanal in den Fluss zurückgeführt.

b) Speicherkraftwerke mit Staudamm

In einem Flussabschnitt mit deutlichem Gefälle wird ein Staudamm errichtet, der den Wasserfluss staut und ein Reservoir bildet. Die potentielle Energie des Wassers hängt von der Stauhöhe ab. Auf halber Höhe des Dammes oder am Fuß des Stausees befindet sich der Auslass, der die Turbinen der Anlage mit Wasser versorgt.