Wasserkraftwerk

Ein Wasserkraftwerk oder auch Wasserkraftanlage ist ein Kraftwerk, das die kinetische Energie des Wassers in mechanische Energie bzw. elektrische Energie umwandelt. Damit wird die Wasserkraft für den Menschen nutzbar gemacht.

Schema eines Wasserkraftwerkes ausgestattet mit einer Kaplan-Turbine

Wasserturbine mit Generator

Funktionsweise

Privates Wasserkraftwerk in Olching

Durch eine Stauanlage wird Wasser im Stauraum auf möglichst hohem potentiellem Niveau zurückgehalten. Die Energie der Bewegung des abfließenden Wassers wird auf eine Wasserturbine oder ein Wasserrad übertragen, wodurch dieses in Drehbewegung mit hohem Drehmoment versetzt wird. Dieses wiederum wird direkt oder über ein Getriebe an die Welle des Generators weitergeleitet, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Weitere Bauteile sind, abhängig von Größe und Bauart des Elektrizitätswerkes:

Talsperre, Staumauer, Staustufe, Wehr (Wasserbau), Einlaufschütz, Treibgutrechen, Umspannwerk sowie Rohrleitungen zwischen dem Wasserschloss und dem Maschinenhaus.

Leistung

Die Leistung P ist abhängig von dem Wasserdurchfluss Q (in m³/s) und der Fallhöhe (Wasserbau) h (in m) sowie dem Wirkungsgraden η des Zulaufs, der Wasserturbine, des Getriebes, des Generators und des Transformators.

Näherungsweise Berechnung bei einem Wirkungsgrad von ca. 85 % (g • ρ • η ≈ 8,5 kN /m³)

$P = Q \cdot h \cdot 8,5\,\mathrm{kN} / \mathrm{m}^3$

Beispiel: Durch die Turbine eines Laufwasserkraftwerkes mit der Stauhöhe 6 m strömen pro Sekunde 20 m³ Wasser. Damit ergibt sich eine Leistung von P = 20 m³/s • 6 m • 8,5 kN/m³ = 1020 kW. Die installierten Leistungen liegen zwischen wenigen kW und 18.000 Megawatt (Drei-Schluchten-Damm in China).

Wasserkraftwerke erzielen einen hohen Wirkungsgrad. Ihre Turbinen und Generatoren können bis zu 90 % der nutzbaren Wasserkraft in elektrischen Strom umwandeln.

Ausbauleistung

Die beiden bedeutenden Faktoren um die Energieausbeute einer Wasserkraftanlage zu ermitteln stellen der Zufluss Q sowie die Nettofallhöhe h_{f, N} dar. An der Turbine erfolgt die Umwandlung der Energie des Wasserstroms ρ*Q mit dem Potential g*h_f,N in Drehleistung.

$P=\eta \cdot \rho \cdot g \cdot Q \cdot h_{f,N} \ \mathrm{ \lbrack W \rbrack}$

mit

η Gesamtwirkungsgrad der Wasserkraftanlage (0,80–0,90)

ρ Dichte des Wassers [kg/m³]

g Erdbeschleunigung [m/s²]

Q Zufluss [m³/s]

h_{f, N} Nettofallhöhe [m]

Als Ausbauleistung P_a wie wird die maximale elektrische Leistung eines Kraftwerks bezeichnet die sich beim Ausbauzufluss Q_a ergibt. Dieser Zufluss stellt sich jedoch bedingt durch natürliche Abflussschwankungen nicht permanent ein. Im Schnitt wird der Ausbauzufluss in Mitteleuropa an etwa 30 bis 60 Tagen im Jahr erreicht bzw. überschritten.^[1]

Ausbaugrad

Die maximale Leistung eines Wasserkraftwerks wird erbracht, wenn sich der Ausbaudurchfluss Q_a bei optimalem Wirkungsgrad einstellt.

Unter Ausbaugrad f_a wird bei Laufwasserkraftwerken das Verhältnis zwischen Ausbaudurchfluss Q_a und Mittelwasserabfluss MQ verstanden.

Ausbaugrad für Laufwasserkraftwerke

$f_a= \dfrac{Q_a}{MQ} \ \ \mathrm{ \lbrack - \rbrack}$

f_a Ausbaugrad [-]

Q_a Ausbaudurchfluss [m³/s]

MQ Mittelwasserabfluss [m³/s]

Im Gegensatz zu oben genanntem Anlagentyp ergibt sich der Ausbaugrad f_a bei Speicherkraftwerken aus dem Verhältnis von Speichervolumen V_SP zu Jahreswasserfracht der Zuflüsse V_ZU.

Ausbaugrad für Speicherkraftwerke

$f_a= \dfrac{V_{SP}}{V_{ZU}} \ \ \mathrm{ \lbrack - \rbrack}$

V_SP Speichervolumen [m³]

V_ZU Jahreswasserfracht der Zuflüsse [m³]

Die Wahl des Ausbaugrades erfolgt unter den Gesichtspunkten Abflusscharakteristik des Gewässers (Abfluss gleichmäßig oder stark schwankend), Einsatzart der Wasserkraftanlage (Einzelversorgung, Grund-, Mittel-, Spitzenlastkraftwerk), von weiteren Anforderungen an die Wassernutzung (Schifffahrt, Mindestwasser) sowie dem Kosten-Nutzen-Faktor. Für Grundlastkraftwerke mit hoher Abgabesicherheit, bei verhältnismäßig niedriger Investition, wird ein geringer Ausbaugrad gewählt (Q_a,I). Für Spitzenlastkraftwerke hingegen bietet sich die Wahl eines hohen Ausbaugrades (Q_a,II) an, ebenso ergeben sich höhere Investitionsaufwendungen.^[2]

Leistungsplan

Der Leistungsplan gibt Auskunft über die mittlere jährliche Energieausbeute einer Wasserkraftanlage und ist daher für energiewirtschaftliche Betrachtungen von großer Bedeutung. Zur Ermittlung der Jahresproduktion eines Kraftwerkes muss die mittlere Überschreitungsdauerlinie des Zuflusses bekannt sein. Weiters wird die Dauerlinie des Unterwasserstandes sowie des Oberwasserstandes, aus denen sich die Fallhöhendauerlinie ermitteln lässt, benötigt. Meist werden Dauerlinien auf Basis von Tagesmittelwerten verwendet. Zur Absicherung der Aussage sollen jedoch mehrere Jahresdauerlinien in die Auswertungen einfließen und ein Mittelwert gebildet werden.

Durch Multiplikation von Überschreitungsdauerlinie des Zuflusses und Fallhöhendauerlinie ergibt sich die Leistungsdauerlinie für ein Jahr und aus deren Integration über die Zeit die Jahresarbeit der Anlage.^[1]

Typen von Wasserkraftwerken

Einteilung nach Nutzgefälle

Ein typisches Wasserkraftwerk, hier an der Ruhr

Grand-Coulee-Talsperre in den Vereinigten Staaten

Speicherkraftwerk Maltatal

Das Nutzgefälle oder die Fallhöhe ist der Höhenunterschied zwischen dem Wasserspiegel oberhalb der Turbine (Oberwasser) und dem Wasserspiegel hinter der Turbine (Unterwasser).

Niederdruckkraftwerke

Als Niederdruckkraftwerke werden Wasserkraftanlagen bezeichnet, bei denen die Fallhöhe ca. 15 m beträgt. Im Gegensatz zu Mitteldruck- oder Hochdruckkraftwerken befinden sich diese im Mittellauf eines Flusses und weisen damit wesentlich höhere Abflüsse auf.^[1]

Die Anzahl der verbauten Maschinensätze wird nach Durchfluss, Abflusscharakteristik, Einzelbetrieb oder Durchlaufspeicherung in einer Kraftwerkskette bestimmt. Weitere Nutzungsziele neben der Erzeugung elektrischer Energie können beispielsweise eine Verbesserung des Hochwasserschutzes oder eine Eindämmung einer vorhandenen Sohlerosion sein.^[2]

Insbesondere bei Niederdruckanlagen erfolgt oftmals die Anordnung eines Saugrohres um eine Erhöhung des Wirkungsgrades zu erreichen.^[2]

Eckdaten:

Fallhöhe: 15 m

Verwendung für: Grundlast

Turbinenarten: Kaplan-Turbine, Rohrturbine, Durchströmturbine, Straflo-Turbine

Bauarten: Flusskraftwerke, Ausleitungskraftwerke, Gezeitenkraftwerke, Wellenkraftwerk

Mitteldruckkraftwerke

Bei Mitteldruckkraftwerken handelt es sich um Wasserkraftanlagen mit einer Fallhöhe zwischen 25 m und 400 m, wobei sowohl der Übergang zwischen Niederdruck- und Mitteldruckanlagen als auch zwischen Mitteldruck- und Hochdruckanlagen als fließend bezeichnet werden kann. Die Realisierung dieses Kraftwerkstyps erfolgt meist im Zusammenhang mit niedrigen Talsperren als Speicherkraftwerk oder in Kombination mit höheren Wehranlagen an Flusskraftwerken. Charakteristisch für diese beiden Arten von Wasserkraftanlagen ist, dass der typische mittlere Wasserdurchsatz nur durch eine Speicherbewirtschaftung zu erreichen ist. Abgesehen von den für die Energiegewinnung notwendigen Belangen (Ausgleich jahreszeitlich unterschiedlicher Abflüsse, Pumpspeicherung etc.) sind meist auch andere Ziele (Trinkwasserversorgung, Hochwasserschutz, Erholungswirkung etc.) zu berücksichtigen.

Folgende Einsatzzwecke lassen sich unterscheiden

• Einzweckanlagen

Anlagen die einen vorgegebenen Strombedarf decken

Anlagen zur Vergleichmäßigung des Abflusses eines Fließgewässers

Anlagen zur Spitzenstromerzeugung

• Mehrzweckanlagen, die primär der Energieerzeugung dienen, gleichzeitig werden aber auch andere Anforderungen erfüllt (z.B. Hochwasserschutz, Bewässerung, Trinkwasserversorgung).
• Mehrzweckanlagen, die hauptsächlich anderen Zielen als der Energieerzeugung dienen. Insbesondere fallen in diesen Bereich Anlagen zur Stauhaltung schiffbarer Flüsse.

Charakteristisch für Mitteldruckanlagen ist neben der Fallhöhe eine dreifache Gliederung des Maschinenhauses

• Einlauf mit Rechen und Turbinenschütz
• verlängerter Einlaufschlauch bzw. Triebwasserleitung
• Einlaufspirale, Wasserturbine, Saugschlauch.

Talsperrenkraftwerke, welche in direkter Verbindung von Erddämmen oder Betonstaumauern errichtet werden sind meist dicht an der Luftseite situiert. Das Krafthaus liegt direkt am Damm- oder Mauerfuß und erlaubt kurze und hydraulisch günstige Druckrohrleitungen. Auch eine Anordnung weiter flussabwärts, sowie bei besonders beengten Verhältnissen in Kavernen (eher selten bei Mitteldruckanlagen) ist möglich.^[2]

Eckdaten:

Fallhöhe: 25-400 m

Verwendung für: Grundlast, Mittellast

Turbinenarten: Francis-Turbine, Kaplan-Turbine(selten)

Bauarten: Flusskraftwerke, Speicherkraftwerke

Hochdruckkraftwerke

Von Hochdruckanlagen spricht man, wenn die Nutzfallhöhe mehr als 250 m beträgt. Um ein solch großes Gefälle realisieren zu können, werden solche Anlagen im Mittel- und Hochgebirge errichtet. Zur Stauhaltung werden Talsperren, Staumauern oder ein Staudamm verwendet, wodurch große Mengen Wasser über ein Jahr gespeichert werden können, welche mittels Druckstollen und Druckschächten zum Kraftwerk, das sich zumeist im Tal befindet, transportiert werden.

Durch dieses ständig verfügbare Wasservolumen können Spitzenlasten im Stromverbrauch ausgeglichen werden und an den kurzfristigen, hohen Bedarf angepasst werden. Jedoch treten dann extrem große Mengen Wasser an, die dann schlagartig abgeführt werden müssen. Es ist aus ökologischen Gesichtspunkten problematisch, sie ohne weiteres an das Unterwasser abzugeben. Deshalb kommen Rückhaltebecken und Zwischenspeicher zum Einsatz, um die Wasserabgabe an den Unterlauf zu verzögern und regulieren.

Wegen des hohen Drucks finden nur noch Pelton- und Francisturbinen Verwendung. Die Bauweise ähnelt sehr der Bauweise einer Mitteldruckanlage. Eine wesentliche Ergänzung ist das Wasserschloss. Es dient dazu, den Druckstoß in der Rohrleitung zu vermindern, der beim Schließen der Armaturen in der Leitung entsteht.

Im Unterschied zu Niederdruck- und Mitteldruckkraftwerken haben die, in den Zuleitungen und Fassungen auftretenden Verluste und Fallhöhenschwankungen bedingt durch die großen Gesamtfallhöhen, keine besonderen negativen Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage. Im Gegensatz dazu bringen Schwankungen bei den relativ geringen Durchflüssen Probleme mit sich. Diesem Umstand lässt sich mit einer Erweiterung des Einzugsgebietes der Anlage, beispielsweise durch Einbeziehung benachbarter Speicherseen und Beileitungen, begegnen.^[2] Zum Schutz der teilweise sehr langen Druckstollen durch die bei Schnellverschluss der Turbinen auftretenden Druckstöße kann, wie oben schon erwähnt, die Anordnung eines Wasserschlosses erfolgen.^[1]

Drei Anlagentypen lassen sich nach ihrer grundsätzlichen Anordnung unterscheiden:

• Hochdruckanlagen mit Freispiegelkanal und Einlaufbecken bzw. Freispiegelstollen und Druckleitung

Bei diesen Anlagen weisen die Wehranlagen nur geringe Höhen auf und dienen nur dem Zweck der Wasserfassung und nicht der Druckerhöhung.

• Hochdruckanlagen mit gänzlicher Druckleitung (Stollen bzw. Rohrleitung)

Dieser Anlagentyp bietet sich als Lösung besonders dort, wo durch Fließstreckenverkürzung, beispielsweise mittels Stollendurchbruch bei Flusskrümmungen, eine besonders große Fallhöhe erreicht werden kann. Im Gegensatz zu Anlagen mit Freispiegelkanälen nimmt die Stauhöhe durch die geschlossene Druckverbindung (Anordnung eines Wasserschlosses notwendig) zum Speicher hin direkten Einfluss auf die Energiegewinnung. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich die Notwendigkeit einer möglichst großen Stauhöhe.

• Talsperrenkraftwerke

Ähnlich den Mitteldruckanlagen wird hier das Krafthaus in direktem Anschluss an die Talsperre errichtet, die Fallhöhen sind jedoch größer.^[2]

Eckdaten

Fallhöhe: ab 250 m

Verwendung für: Spitzenlast

Turbinenarten: Francis-Turbine, Pelton-Turbine

Bauarten: Speicherkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, Kavernenkraftwerke

Beispiele:

• Naturns#Kraftwerk – maximal 180 MW, Fallhöhe über 1.150 Meter. Es zählt zu den Kraftwerken mit der weltweit größten Fallhöhe.
• Kraftwerk Campocologno.
• Kraftwerk Obervellach von 1943. Fallhöhe 323 m. 3 Peltonturbinen leisten 16 MW.

Weitere Klassifizierungsmerkmale

Betrachtungsweise	Klassifizierung
Auslastung Die erzeugte Strommenge (Regelarbeitsvermögen) ergibt im Verhältnis zur Nennleistung die Auslastung eines Kraftwerkes.	Grundlastkraftwerk: Auslastung: > 50 % Bauarten: Flusskraftwerk, Gezeitenkraftwerk, Strom-Boje, Wellenkraftwerk Mittellastkraftwerke: Auslastung: 30–50 % Bauarten: Flusskraftwerk mit Schwellbetrieb, Speicherkraftwerk Spitzenlastkraftwerke: Auslastung: < 30 % Bauarten: Speicherkraftwerk, Pumpspeicherkraftwerk, Kavernenkraftwerk
Installierte Leistung	Kleinwasserkraftanlagen(< 1 MW) mittelgroße Wasserkraftanlagen(< 100 MW) Großwasserkraftanlagen(> 100 MW)
Topografie	Unterlauf (Flusskraftwerk) Mittelgebirge (Laufwasser- und Speicherkraftwerk) Hochgebirge (Speicherkraftwerk)
Betriebsweise	Inselbetrieb, Verbundbetrieb

Kraftwerkstypen

Laufwasserkraftwerk

Bei einem Laufwasserkraftwerk wird ein Fluss gestaut und mit dem abfließenden Wasser elektrischer Strom gewonnen.

Speicherkraftwerk

Bei einem Speicherkraftwerk wird das Wasser über einen Zeitraum (mehrere Stunden bis mehrere Monate) gespeichert, um bei Bedarf wertvolle Spitzenenergie zu erzeugen.

Pumpspeicherkraftwerk

Ein Pumpspeicherkraftwerk ist ein Speicherkraftwerk, bei dem mit überschüssigem Strom Wasser aus einer niedrigen Lage in einen höher gelegenen Stausee gepumpt wird, um später Spitzenstrom bei erhöhtem Strombedarf zu erzeugen. Pumpspeicher-Kraftwerke bieten als derzeit einzige Energieanlagen die Möglichkeit, Elektrizität wirtschaftlich und in nennenswertem Umfang mit Hilfe potentieller Energie (Speicherwasser) zu speichern.

Kavernenkraftwerk

Ein Kavernenkraftwerk verwendet künstlich geschaffene Hohlräume als Energiespeicher oder als Standort für Kraftwerkskomponenten, es fügt sich damit sehr unauffällig in das Landschaftsbild ein.

Gezeitenkraftwerk

Ein Gezeitenkraftwerk nutzt die Energie aus dem ständigen Wechsel von Ebbe und Flut

Wellenkraftwerk

In Wellenkraftwerken wird, im Unterschied zu einem Gezeitenkraftwerk, nicht der Tidenhub, sondern die Energie der kontinuierlichen Meereswellen selbst ausgenutzt.

Meeresströmungskraftwerk

Ein Meeresströmungskraftwerk nutzt die kinetische Energie von Meeresströmungen.

Schiffmühle

Eine Schiffmühle besteht aus einem auf einem Schwimmkörper befestigten und auf einem Fluss verankerten Wasserrad.

Gletscherkraftwerk

Ein Gletscherkraftwerk nutzt das Schmelzwasser eines Gletschersees. Es wird über Rohrleitungen zu dem Krafthaus zur Energieerzeugung geleitet.

Strom-Boje

Eine Strom-Boje wandelt die kinetische Energie des Wassers in elektrische Energie um. Bei diesem neuartigen Typ werden das Landschaftsbild und der Wasserspiegel nicht verändert.

Wasserwirbelkraftwerk

In einem Wasserwirbelkraftwerk bildet sich in einem runden Staubecken ein stabiler Wasserwirbel über einem zentralen Abfluss aus, der eine Wasserturbine antreibt.

Ökonomische Bedeutung

Energiequellen in Deutschland von 2005 bis 2007^[3]

Strom aus Wasserkraft in Deutschland von 2005 bis 2007^[4]

Weltweit werden knapp 88 % der erneuerbaren elektrischen Energie mit Wasserkraftwerken erzeugt; das entspricht etwa 20 % der gesamten Stromerzeugung.^[5] Norwegen deckt fast seinen gesamten Elektrizitätsbedarf mit Wasserkraft, Brasilien rund 80 %. In Österreich beträgt die Wasserkraftquote rund 55 % (36 TWh) an der gesamten Stromproduktion, in der Schweiz sind es rund 60 %. Gemessen am gesamten Energieverbrauch in Deutschland trägt die Wasserkraft weniger als 1,6 % bei, wie das nebenstehende Bild zeigt, wobei der Anteil an der Bruttostromerzeugung zwischen 3 und 4 % schwankt.^[6]

Aus der in Deutschland installierten Leistung von 4,7 GW und der in Deutschland erzeugten Energie (dem Regelarbeitsvermögen) von 21600 GWh errechnen sich 4600 Volllaststunden. Gemessen an den 8760 Stunden pro Jahr ergibt sich ein Nutzungsgrad von 52 %.

Die Kosten der Investitionen für Wasserkraftwerke liegen sehr hoch und belasten die Rentabilität der Anlage. Daher ist der in Wasserkraftwerken produzierte elektrische Strom zunächst einmal kostspieliger als der in vergleichbaren Dampfkraftwerken. Die Kostenlosigkeit der nahezu unbegrenzt zur Verfügung stehenden Ressource Wasserkraft macht sich erst bemerkbar, wenn die Erlöse des verkauften Stromes die Kosten der Errichtung des Kraftwerkes gedeckt haben. Aus diesem Grund werden Wasserkraftwerke für eine hohe Lebensdauer ausgelegt, um diesen Effekt möglichst lange nutzen zu können.

Wasserkraftwerke werden bevorzugt im Mittel- und Hochgebirge sowie an großen Flüssen errichtet, um durch großen Höhenunterschied bzw. Durchfluss die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.

Ökologische Auswirkung

Der Landschaftsverbrauch beim Anlegen von Wasserkraftwerken, vor allem beim Bau von neuen Stauseen oder Sperrwerken kann zu Konflikten führen, bei denen die Nachteile und Vorteile, auch im Vergleich zu anderen Lösungen, im Einzelfall abgewogen werden müssen.

Vorteile

• keine CO₂-Emission durch den direkten Betrieb (im Vergleich zu Wärmekraftwerken, die fossile Brennstoffe verwenden); Wasserkraft zählt somit zu den erneuerbaren Energieformen
• Hochwasserschutz durch Speicherkraftwerke (Wasser wird in wasserreichen Zeiten zurückgehalten und dosiert abgegeben)
• Energieausbeute in der Regel unabhängig von Wetter und Zeit (im Vergleich zu vielen anderen alternativen Energieformen)

Nachteile

• Umsiedlung der Bewohner, beispielsweise durch die Konstruktion des Stausees „Reschensee“ in Südtirol oder am Drei-Schluchten-Damm
• Enteignungen der Anrainer
• ökologische Veränderungen durch Reduzierung der Restwassermenge, Beeinträchtigung von Natur und Landschaft, Zerstörung des natürlichen Fließgewässerregimes, Fischsterben durch Turbinen, Treibgutrechen und Pumpen
• Stauraumspülungen und Versandung im Staubereich von Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken. Mit der regelmäßigen Durchführung dieser Methode wird versucht das Volumen des Stauraumes zu erhöhen. Ebenso kommt es zur Produktion klimaschädlicher Faulgase im Stauraum von Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken durch Verwesung von organischen Ablagerungen infolge von Versandung und im Stausee von Speicherkraftwerken, sofern vor der Anstauung das betroffene Gebiet nicht gerodet wird (s. Tucuruí-Stausee)
• Verursachung von Schwallbetrieb, bei Speicherkraftwerken und Laufkraftwerken, welcher zu einer Reihe von ökologischen Auswirkungen in Fließgewässern führt. Hierbei kann sich auch in der trockenen Jahreszeit innerhalb eines engen Hochgebirgstales ein gefährliches Hochwasser bilden, wenn weit oberhalb der Gefahrenstelle ein Wasserkraftwerk seinen Betrieb wegen eines technischen Schadens sehr schnell beenden muss.
• Massiver Eingriff in den Grundwasserhaushalt durch die Errichtung von Staudämmen, Versiegelung des Stauraums oder durch die Konstruktion von Drainagen. Oftmals kommt es dabei zu Verunreinigungen des Grundwassers, Absinken bzw. Versickern oder Ansteigen des Grundwasserspiegels. Für den Menschen ungenießbares Trinkwasser aus Brunnen oder Umstellungen von Landwirtschaften können unter anderem die Folgen sein.
• Verlust von Habitatsangebot durch Treibgutrechen. Die Entnahme von verschiedenen Materialien, wie zum Beispiel Treibholz, durch die Rechenanlagen von Wasserkraftwerken, verursacht den Verlust von wichtigen Lebensräumen im Unterwasser. Für viele Organismen wie zum Beispiel Fische stellt Treibgut einen wichtigen Lebensraum dar. Dieser geht durch die Entnahme verloren.
• Überstauung und Zerstörung von Kulturgütern wie zum Beispiel am geplanten Ilısu-Staudamm in der Türkei

Geschichte

Schon vor 5000 Jahren gab es in China und im ehemaligen Mesopotamien Wasserräder. Damals hatte man herausgefunden, dass die Strömungsenergie des Wassers dem Menschen nützlich gemacht werden kann. Auch später im antiken Rom und Griechenland wurden Wasserräder zum Mahlen von Mehl und zur Bewässerung genutzt. Die heutige Energiegewinnung mittels Wasser fand aber ihren Ursprung erst 1767, als der englische Bauingenieur John Smeaton das erste Wasserrad aus Gusseisen herstellte. Im Jahr 1880 baute man in Nordengland das erste Wasserkraftwerk, mit dem elektrische Energie gewonnen wurde und 1896 entstand an den Niagarafällen in den USA das erste Großkraftwerk der Welt. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts vergrößerte sich das Interesse an Wasserkraft, da bessere Turbinen entwickelt wurden und die Nachfrage nach Strom ständig größer wurde.

Das Prinzip eines Wasserkraftwerkes war jedoch immer dasselbe: Wasser wird in einem höhergelegenen Speicher aufbewahrt und dann über Druckleitungen zum eigentlichen Kraftwerk geführt.

Bemerkenswertes

Das Wappen Nordkoreas enthält ein Wasserkraftwerk mit Strommast.

Wasserkraftwerke mit besonderen Merkmalen

• Drei-Schluchten-Damm – seit 2009 größtes Kraftwerk der Welt
• Itaipú – zweitgrößtes Kraftwerk der Welt
• Pumpspeicherwerk Goldisthal – leistungsstärkstes Pumpspeicherkraftwerk Deutschlands
• Grande Dixence – größtes Wasserkraftwerk der Schweiz
• Maltakraftwerke – leistungsstärkstes Wasserkraftwerk Österreichs
• Barrage de Roselend – leistungsfähiges Wasserkraftwerk in Frankreich
• Kraftwerk Eisernes Tor 1 – größtes Wasserkraftwerk Europas
• Cahora Bassa – größtes Kraftwerk Afrikas
• Grand-Coulee – größtes Kraftwerk der USA
• Hoover-Staudamm – berühmtes US-amerikanisches Kraftwerk
• Kraftwerk Walchensee – klassisches Speicherkraftwerk in Deutschland
• Bujagali – geplantes umstrittenstes Kraftwerk Afrikas
• Südostanatolien-Projekt – größtes regionales Entwicklungsprojekt der Türkei, umfasst 22 Staudämme und 19 Wasserkraftwerke und Bewässerungsanlagen
• Hubflügelkraftwerk
• Gravitationswasserwirbelkraftwerk

Siehe auch

• Liste der Kraftwerke
• Liste der größten Wasserkraftwerke der Erde
• Bundesverband deutscher Wasserkraftwerke e.V. (BDW)
• Wasserkraftschnecke

Weblinks/Quellen

 Commons: Wasserkraftwerke – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Wasserkraftwerk – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Bilder von 793 Wasserkraftwerken aus Bayern und aller Welt
• www.wasserkraft-deutschland.de – Bundesverband Deutscher Wasserkraftwerke
• Thema „Wasserkraftwerke“ bei wasser.de
• Miniwasserkraftwerke als „Fischhäckselmaschinen“ (Die Zeit)
• Wasserkraft contra Umwelt, Sueddeutsche.de

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Strobl T., Zunic F.: Wasserbau, Aktuelle Grundlagen-Neue Entwicklungen. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York 2006, ISBN 3-540-22300-2
2. ↑ ^{a b c d e f} Giesecke J.; Mosonyi E.: Wasserkraftanlagen, Planung, Bau und Betrieb. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York 2005, ISBN 3-540-25505-2
3. ↑ BMWi Energiestatistiken S. 4.
4. ↑ BMWi Energiestatistiken S. 20
5. ↑ Renewables Global Status Report 2006 Update
6. ↑ BMU – Erneuerbare Energien in Zahlen, Stand: Dezember 2009