Wasserkraftwerke: Allgemeines und Arten von Wasserkraftwerken
Eine erneuerbare Energie, die man an der Nord oder Ostsee nutzen kann, ist die Wasserkraft. Sie ist die weltweit am meisten genutzte erneuerbare Energiequelle. In Deutschland gibt es momentan rund 7500 Wasserkraftanlagen. Der Bau eines Wasserkraftwerkes muss gut überlegt sein. Ein wichtiger Faktor dabei ist die richtige Standortwahl. Denn Wasserkraftwerke können nur an Orten genutzt werden, wo immer Wasser fließt.
Gezeitenkraftwerke
Eine wichtige Art von Wasserkraftwerken sind Gezeitenkraftwerke. Sie nutzen die Kraft der Gezeiten, um elektrische Energie zu erzeugen. Gezeitenkraftwerke werden meist an Meeresbuchten und Flussmündungen gebaut, wo der Unterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasserstand möglichst hoch ist. Dabei muss dieser mindestens 5 Meter betragen, damit sich die Kraft der Gezeiten richtig nutzen lässt. Zuerst wird ein Deich zwischen Meer und Meeresbucht errichtet um die Meeres-bucht vom Meer abzutrennen. In dem Deich befinden sich Öffnungen, in denen sich Turbinen befinden. Je nach Ebbe und Flut w
erden diese vom ein- und ausfließendem Wasser betrieben. Dazu werden die Turbinen umgestellt. Da sich allerdings normale Turbinen nicht umstel-len lassen, nutzt man hier Zweigwegturbinen. Zuerst werden die Turbinen geschlos-sen und das Staubecken ist leer. Wenn die Flut am höchsten ist, werden die Turbinenleitungen geöffnet. Nun fließt das Wasser in das Becken und treibt die Turbinen an. Durch die starke Strömung wandeln die Turbinen die Energie des Wassers in mechanische Energie um. Mit dieser Energie treiben sie den Generator an, der dann Strom erzeugt.Dieses Bild zeigt den Aufbau und die Funktion des Gezeitenkraftwerkes. Beim oberen Beispiel ist gerade Ebbe und die Turbine wird vom herausfließendem Wasser aus dem Staubecken betrieben. Im unteren Beispiel sieht man, dass die Turbine bei Flut durch das herein fließende Wasser aus dem Meer betrieben wird. Es gibt über 100 geeignete Standorte für Gezeitenkraftwerke auf der Erde. Keiner davon liegt allerdings in Deutschland. Aktuell sind nur wenige von ihnen in Betrieb. Die Größten liegen in Südkorea und Frankreich.
Fließwasserkraftwerk
Ein Fließwasserkraftwerk ist so aufgebaut, dass es ein Ober- und ein Unterwasser gibt. Mit der Staumauer wird versucht das Wasser höher zu legen, damit der Höhenunterschied zwischen Ober- und Unterwasser größer ist. Dadurch kann mehr Energie gewonnen werden. Das Wasser darf aber auch nicht zu hoch liegen, da die Staumauer dem Wasser-druck standhalten muss und dieses ab einer bestimmten Höhe nicht mehr geht. Es besteht dann die Gefahr, dass die Staumauer einbricht. Das wichtigste Teil des Wasserkraftwerkes ist die Turbine, da sie für die Übertragung der Energie vom Wasser zum Generator zuständig ist. Dieses macht sie, indem sie zu rotieren beginnt. Auf dem Weg vom Oberwasser zum Unterwasser passiert das Wasser in einer engen Passage die Turbine. Der Generator liegt genau über der Turbine. Einige Wasserkraftwerke haben außerdem ein Getriebe zwischen der Turbine und dem Generator, sodass der Generator die Drehzahl der Turbine bestimmen kann und so immer einen günstigen Drehzahlbereich hat. Die Transformatoren helfen den Generatoren den Strom so anzupassen, dass dieser genutzt werden kann und durch Stromnetze laufen kann. Ein Beispiel für so ein Wasserkraftwerk in der Schleswig Holstein liegt im Schwen-tinental bei Raisdorf am Rosensee. Die Schwentine wird dort aufgestaut und fließt hinter dem Wasserkraftwerk in die Ostsee ab. Dieses Kraftwerk wurde schon 1909 gebaut und dann weiter an die Stadt Kiel verkauft. Im Jahr 2004 wurde es saniert und unter Denkmalschutz gestellt. Außerdem gibt es dort den ersten Helix-Turmfischpass. [2] Er hat die Aufgabe, dass Fische unbeschadet den Höhenunterschied zwischen Ober und Unterwasser überstehen.
Pumpspeicherkraftwerk
Ein anderes Wasserkraftwerk ist das Pumpspeicherkraftwerk. Es kann nicht nur Strom erzeugen, sondern auch Strom speichern. Da das Wasserkraftwerk zwei verschiedene Aufgaben hat, kann es die Wasserrichtung ändern. Wenn Strom benötigt wird, fließt das Wasser wie bei den anderen Wasserkraftwerken zur Turbine hin, um so Strom zu erzeugen. Aber wenn gerade genug oder zu viel Strom erzeugt wird, wird das Wasser mit Hilfe einer Pumpe wieder nach oben ins Oberwasser gepumpt. Wenn dieses später wieder gebraucht wird, fließt dieses wieder nach unten. So funktioniert es bei Pumpspeicherkraftwerken immer. Es sind also zwei Kreisläufe, die ineinander übergehen können. Dieses Wasserkraftwerk hilft uns auch in der Hinsicht, dass unsere Stromnetze stabil sind, da immer nur so viel Strom erzeugt wird wie gerade gebraucht wird
[1] http://www.gezeitenkraftwerke.info/ http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeitenkraftwerk http://gezeitenkraftwerk.npage.de/ 14
[2] http://www.bee-ev.de/Energieversorgung/ErneuerbareEnergien/Wasserkraft.php http://strom-infos.net/vor-und-nachteile-der-nutzung-der-wasserkraft.html http://www.zuhause.de/energie-aus-wasserkraft-vor-und-nachteile/id_48535646/index http://www.welt.de/wirtschaft/energie/specials/sonne-solar/article8791062/Die-Nachteile-und- Vorteile-von-Wasserenergie-im-Vergleich.html http://www.ikzm-d.de/inhalt.php?page=361,6344 25.12.2014 12:30 15