Wasserkraft

Korbinian Stadlberger, Franz.Marc-Gymnasium, Klasse 9c

Allgemeines:

Wasser - eines der wichtigsten Elemente ist nicht nur wichtig zur Ernährung sondern auch zur Energiegewinnung! Wasserkraft - ist eine der umweltfreundlichsten Art Energie, d.h. Strom zu gewinnen. Wasserkraft zählt zu den meistgenutzten regenerativen Energien. Die Vorteile liegen auf der Hand - umweltfreundlich, regenerativ und rentabel.

Energiegewinnung:

Zur Energiegewinnung aus Wasserkraft, z.B. elektrischen Strom gibt es verschiedene Möglichkeiten! Eine der wichtigen Arten ist die Fallenergie der Wassers die meistens genutzt wird mittels Turbinen. Aber auch die Nutzung der Wellenenergie ist rentabel! Im folgendem Abschnitt sind einige Kraftwerkstypen aufgezählt.

Kraftwerkstypen:

Flusswasserkraftwerk und Speicherkraftwerk:

Laufwasserkraftwerke finden ihre Anwendung an Flüssen, die ein natürliches oder künstliches Gefälle aufweisen und die Durchflußmengen recht groß sind. Denn je größer das Gefälle und je größer der Durchfluß, desto größer ist die zu erzielende Leistung. Das strömende Wasser, treibt eine Turbine an, Welche die Bewegungsenergie aufnimmt und an einen Generator weitergibt. In Laufwasserkraftwerken werden aufgrund des geringen Gefälles meistens Kaplanturbinen eingesetzt. Laufwasserkraftwerke dienen der Deckung eines Teils der Grundlast im Stromnetz, da die Generatoren jederzeit laufen können und die Energie nicht gespeichert werden kann. Speicherkraftwerke nutzen Wasser aus einem hochgelegenen natürlichem See oder einer künstlichen Talsperre (Stausee), welche über einen natürlichen Zufluß besitzen. Über Rohrleitungen wird das Wasser der tief gelegenen Turbine zugeführt, um dort in elektrische Energie umgewandelt zu werden. Meist werden diese Kraftwerke kurzfristig in Betrieb genommen, um auftretende Spitzen im Stromnetz abzudecken. So z.B. in der Mittagszeit. Der Name Speicherkraftwerk kommt von der Funktionsweise, das zufließende Wasser, wird gespeichert, bis die Energie wirklich benötigt wird. In Speicherkraftwerken finden je nach Fallhöhe Francisturbinen oder Peltonturbinen ihre Einsatzgebiete.
Funktion eines Laufwasserkraftwerks:	Funktion eines Speicherkraftwerks:

Pumpspeicherkraftwerk und Wellenkraftwerk:

Pumpspeicherkraftwerke dienen dem Zweck, lange Leistungsspitzen im Stromnetz zu decken. So wird, in einer Schwachlastzeit(z.B. in der Nacht), Wasser vom Unterbecken(in manchen Fällen auch einem Großen Fluß) in des Oberbecken gepumpt, dazu wird dem Stromnetz "überflüssige" Energie entnommen.
In der Starklastzeit(z.B. Mittags) wird, um die anderen Kraftwerke zu entlasten, das Wasser aus dem Oberbecken wieder in das Unterbecken geleitet. Dabei läuft es wieder durch die Pumpe, welche jetzt als Gererator betrieben wird. Der so erzeugte Strom wird wieder in das Stromnetz zurückgeführt. Mit Pumpspeicherkraftwerken können bei totalem Stromausfall andere Kraftwerke angefahren werden (Schwarzstartfähigkeit).

Wellenkraftwerke schöpfen ihre Energie aus den Wellen, es gibt verschiedenste Ansätze die Energie der Wellen zu nutzen. Es gibt ebenso feste Anlagen an der Küßte, sowie schwimmende Einheiten im offenen Meer. Hier sei nur kurz eine von fast unzähligen beschrieben.
Wellenbrecher als Energielieferant. Wellen gehören zu einem natürlichen Gewässer, aber welchen direkten Nutzen können wir Menschen daraus ziehen? Energie!
Ein besonders anschauliches Prinzip ist es, die Wellen in Sammelbecken zu "sammeln", und durch Turbinen wieder ablaufen zu lassen. Die anrollenden Wellen, schlagen über eine Trennmauer, die ein wenig höher ist, als der Wasserspiegel, somit steigt der Wasserstand in dem Abgetrennten Bereich hinter der Mauer mit jeder Welle etwas, bis die Oberkante der Trennmauer erreicht ist. Nun öffnet man Schieber, welche dem abgetrennten Wasser den Weg durch Turbinen zum offenen Wasser freigeben. Diese Turbinen wandeln die Lageenergie (bzw. Strömungsenergie) in elektrische Energie um.

Funktion des Pumpspeicherkraftwerks:

Funktion des Wellenkraftwerks:

Turbinentypen:

Es gibt verschiedene Turbinentypen, die die Kraft des Wassers aufnehmen und auf den Generator weiterleiten, der nun Strom erzeugt. Hier sind nun die häufigsten vorkommenden Turbinenarten vorgestellt:

Umweltschutz:

Viele Leute denken, dass Wasserkraft trotz allem umweltschädlich ist. Es wird gesagt, dass viele Fische in den Turbinen sterben und etc. Die Kraftwerksunternehmen bauen zu diesem Zweck Flusstreppen an denen die Fische am Kraftwerk vorbeischwimmen können! (siehe auch Wasserschutz)