Wasserkraft ist eine der ältesten Formen der nachhaltigen Energiegewinnung. Diese erfolgte an Seen, Flüssen und Meeren immer schon dezentral.

In früheren Tagen stand die Bereitstellung mechanischer Energie etwa für die Mühlen unserer Gesellschaft oder auch für Hammerwerke, Schmieden und Webstühle im Vordergrund. Heute geht es vorwiegend um elektrische Energie.

Ausgereifte Technik

Die traditionelle Nutzung der Wasserkraft beruht auf einer weltweit ausgereiften und gewährten Technologie.

Quelle: UK-Magazin

Das Grundprinzip ist einfach: Über Wehranlagen oder Dämme wird die potenzielle Energie des Wassers gesammelt, herabfließendes Wasser kann ein Rad, eine Schraubenwelle oder eine Turbine antreiben. Durch die Geschwindigkeitsänderung des Wassers beim Auftreffen auf die Rotorblätter einer Turbine etwa wird eine Kraft (Impuls) wirksam, welche die Turbinenwelle in Bewegung setzt. Dabei wird die potenzielle Energie des gestauten Wassers in kinetische Energie (Bewegungsenergie) und diese wiederum in elektrische Energie umgewandelt, indem die Welle der Turbine einen Generator antreibt.

Durch das Bewegen oder Drehen eines Leiters im Magnetfeld des Generators wird Kraft auf die freien Elektronen ausgeübt. Dadurch entsteht elektrische Spannung, die die Elektronen in Richtung des Leiters bewegt. Es fließt elektrischer Strom, der in das öffentlich Leitungsnetz eingespeist oder unmittelbar verbraucht wird.

Speicherkraftwerke nutzen das hohe Gefälle und die Speicherkapazität von Talsperren bzw. Bergseen zur Stromerzeugung. Laufwasserkraftwerke verwenden die Strömung eines Flusses zur Stromerzeugung. Charakteristisch ist die hier die niedrige Fallhöhe bei einer relativ großen, aber jahreszeitlich mehr oder weniger stark schwankenden Wassermenge. Je nach Volumenstrom und Fallhöhe des Wassers kommen unterschiedliche Turbinentypen in den Kraftwerken zum Einsatz.

Anders als etwa bei im Flugzeugbau handelt es sich bei Wasserturbinen um sehr langsam drehende, massive Maschinen mit einer Lebensdauer von vielen Jahrzehnten.

Quelle: Voith Siemens

Begriffe:

Pumpspeicherwerke dienen vor allem als Energiespeicher. Das heißt: Nachts wird gepumpt, tagsüber werden Spitzen abgefahren.

Hochdruckanlagen nutzen das große Gefälle im Gebirge (>50m).

Mitteldruckanlagen werden meist in Mittelgebirgen gebaut, bei einem Gefälle zwischen 15 und 50 m.

Niederdruckanlagen sind für Flusstäler ausgelegt mit einem Gefälle von weniger als 15 m. Es sind meist Laufwasserkraftwerke, bei denen man wiederum zwischen Fluss- oder Buchtenkraftwerken und Ausleitungskraftwerken unterscheidet  .