Wasserkraft

Auf der Erde befinden sich etwa 1,4 Mrd. km3 Wasser. Diese riesige Menge stellt eine potentielle Energiequelle dar. Wasser wird auch „weiße Kohle“ genannt, weil die Energie des Wassers Elektrizität erzeugen kann ohne die Umwelt zu verschmutzen.

Wasser bewegt sich im globalen Wasserkreislauf. In diesem Kreislauf verdunstet Wasser, wodurch Wolken und Niederschläge entstehen. Das Wasser wird entweder von der Erde aufgenommen oder es fließt von der Oberfläche ab. Regenwasser und geschmolzener Schnee gelangen in Flüsse, Seen, Stauseen und schließlich in die Meere und Ozeane. Das Wasser verdunstet wieder, gelangt in die Atmosphäre und der Kreislauf beginnt von Neuem. Die Energie dieses Wasserkreislaufs kann zur Stromerzeugung genutzt werden. Die Kraft von Wasser kann sehr stark sein, da die Gravitation das Wasser antreibt und es von oben nach unten bewegt.

Wasserkraft ist eine Energie, die durch Wasser entsteht, das in Bewegung ist. Sie wird erzeugt, indem die kinetische Energie des sich bewegenden Wasser in einer Turbine in mechanische Energie umgewandelt wird. Der Strom wird dann in das Netz eingespeist und von Energiekonsumenten verwendet.

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Wasserkraftanlagen können an Flüssen, Kanälen oder Strömen gebaut werden. Viele Wasserkraftanlagen nutzen natürliche Gefälle von Wasser wie Wasserfälle oder Stromschnellen. Um jedoch eine zuverlässigere Versorgung zu gewährleisten, ist es häufig notwendig, Dämme zu bauen. Dämme werden über Flüssen gebaut, um den Wasserstand zu erhöhen und den Fall zu gewährleisten, welcher benötigt wird, um die nötige Antriebskraft zu erhalten. Es werden außerdem Stauseen gebaut, in welchen zuerst Wasser gesammelt und dann wieder abgelassen wird. Die Energieerzeugung eines Dammes wird in erster Linie durch die Änderung der Position der Schleuse kontrolliert. Je offener die Schleuse ist, umso mehr Wasser kann in die Turbinen gelangen und Energie erzeugen.
 
 Wie funktionieren die Turbinen?

Eine Turbine ist grundsätzlich eine Art Wasserrad, das an einen Generator angeschlossen ist. Das Wasser fließt durch die Turbinenblätter, die an einer Achse befestigt sind. Das Wasser schlägt auf diese Blätter und setzt sie in Bewegung. Durch die Drehung der Blätter wird die kinetische Energie des Wassers in mechanische Energie umgewandelt. Die Achse dreht sich mit den rotierenden Blättern und dreht einen Rotor in einem elektrischen Generator. In dem Generator befinden sich große Elektromagneten, die an dem Rotor befestigt sind, welcher sich wiederum in einer Rolle aus Kupferdraht befindet und Stator genannt wird. Durch die Drehung des Generators entsteht in der Kupferdrahtrolle ein Fluss von Elektronen. A/C-Strom wird erzeugt. Der elektrische Strom wird dann durch einen Stromwandler geführt und schließlich über Überlandleitungen geschickt.

Es gibt verschieden Arten von Turbinen. Die üblichste Turbine ist die Francis Turbine.

Warum sollte man Wasser als Energiequelle verwenden?

Wasserkraft ist eine konstante und zuverlässige Energiequelle mit relativ geringen Betriebskosten. Sie ist unabhängig von Uran-, Öl- oder anderen Brennstoffpreisen. Sie ist auch nicht abhängig von anderen ausländischen Ressourcen.

Wasserkraftanlagen besitzen eine hohe Lebensdauer, die länger ist als die vieler anderer Energiequellen. Ein Kernkraftwerk läuft in der Regel beispielsweise etwa 40 Jahre. Momentan gibt es dagegen weltweit Wasserkraftanlagen, die bereits über ein Jahrhundert in Betrieb sind.

Wasserstauanlagen bilden Stauseen, die viele Freizeitmöglichkeiten bieten. So können sie für Wassersport und andere Freizeitaktivitäten genutzt werden. Darüber hinaus können sie für Bewässerungszwecke genutzt werden. Viele Dämme dienen außerdem dazu, Hochwasser zu kontrollieren und die Wasserversorgung zu regulieren.

Wasserkraft verschmutzt die Luft nicht und erzeugt keine Treibhausgase. Es ist eine saubere Methode der Energieerzeugung.

Was sind mögliche Hindernisse?

Wasserkraft kann durch Trockenheit beeinträchtigt werden. Ist der Wasserstand zu niedrig, können Wasserkraftanlagen nicht richtig laufen, so dass weniger Energie erzeugt wird.

AObwohl Wasserstauanlagen viele Vorteile haben, gibt es einen negativen Einfluss auf die Umwelt. Manchmal ist es für die Anlagen notwendig, große Flächen zu überfluten, was Umsiedelungen und Veränderungen in der Natur zur Folge haben kann. Zudem kann es zu Veränderungen in der Geologie kommen.

Außerdem können Wasserkraftanlagen negative Auswirkungen auf die biologischen Strukturen von Flüssen haben.