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„Das Wasser ist ein freundliches Element für den, der damit bekannt ist und es zu behandeln weiß.“

Schon Johann Wolfgang von Goethe erlag der Faszination des Wassers und lieferte den Titel zu einem spannenden Thema: Energiegewinnung durch die natürliche Kraft des Wassers.

Doch welches Potenzial birgt das Wasser? Auch wenn sich nicht viele dafür interessieren,  ist es dennoch spannend zu wissen, ob es was bringt aus Wasserkraft Energie herzustellen. Früher oder später muss sich eh jeder damit befassen, wenn in Deutschland und anderswo die Energie nicht mehr von Atomkraftwerken, sondern aus erneuerbaren Energien (Wasserkraft gehört zu den regenerative Energien) gewonnen wird.

Wie also funktioniert Energiegewinnung durch Wasser?

An Land wird Wasserkraft schon lange dazu eingesetzt Arbeit zu verrichten. Früher waren es Wassermühlen, die den Bauern das Leben erleichterten, weil die Kraft eines Flusses oder Bächleins die schweren Mühlsteine antrieb. Dann folgten Staudämme der Wasserkraftwerke, die aufgestautes Wasser zur Stromerzeugung nutzten. Heute versucht man mit verschiedenen Ideen, aus der Bewegung des Wassers Energie in Form von Strom zu gewinnen.
Die Menschen haben schon vor knapp 2000 Jahren die ersten Wasserräder gebaut. Mit diesen Mühlrädern konnten sie die Energie des vorbei fließenden Wassers nutzen. Die Mühlräder wurden früher, genauso wie die Windräder, für viele Zwecke eingesetzt.
Heute erzeugen Wasserturbinen, wie die modernen Wasserräder genannt werden, Strom. Sie schauen eher aus wie Schiffsschrauben als wie die alten Mühlräder der MüllerInnen.
Moderne Wasserkraftwerke werden in Flüssen, daher oft Laufwasserkraftwerke genannt, betrieben, die die großen Mengen durchfließenden Wassers zur Stromerzeugung verwenden. Man leitet das Wasser durch Turbinen, die dadurch in Drehung versetzt werden. Durch die Turbinen werden Generatoren betrieben, welche die mechanische Arbeit in elektrische Energie umsetzen.
Aus dem Meer kann man auf mehrere Arten Energie gewinnen. Zum einen gibt es Meeresströmungskraftwerke. Die funktionieren so wie Windanlagen an Land, nur befindet sich der Rotor unter Wasser.
Die Energie wird mit einem Rotor von etwa 15 Meter Durchmesser erzeugt. Die Blätter des Rotors sind verstellbar, damit man Ebbe und Flut ausnutzen kann. Dabei strömt das Wasser aus zwei verschiedenen Richtungen auf den Rotor.
Gezeitenkraftwerke dagegen erinnern an Wasserkraftwerke an Land. Auch sie benötigen einen Deich als Staumauer. Deshalb werden solche Kraftwerke an Buchten errichtet, die man leicht abgrenzen kann. In den Deich sind Turbinen eingelassen. Bei Ebbe und Flut strömt das Wasser entweder in die Bucht oder aus ihr heraus. Diesen Wasserfluss nutzen die Kraftwerke aus. Durch Röhren wird das Wasser auf Turbinen geleitet, die schließlich den Strom erzeugen.
Ingenieure versuchen mittlerweile sogar aus den Meereswellen Energie zu gewinnen. Auch dafür gibt es mehrere Ideen. Auf der schottischen Insel Islay gibt es ein Wellenkraftwerk, das mit einer pneumatischen Kammer arbeitet. Das ist ein Raum, der zum Meer und nach oben hin ein Loch hat. Durch die meeresseitige Öffnung strömt das Meerwasser bei jeder Welle hinein. Dadurch wird die Luft nach oben aus der Kammer gepresst und treibt dabei eine Turbine an. Bei einem Wellental strömt das Wasser aus der Kammer und saugt dabei Luft nach, die wiederum über einen Rotor die Turbine antreibt.
In gebirgigen Gegenden sind die Hochdruckkraftwerke zu finden. Man nutzt hier die großen Höhenunterschiede.
Zunächst werden durch mächtige Staumauern Seen aufgestaut, in denen sich das Wasser der Gebirgsflüsse und Schmelzwasser sammelt. Dieses Wasser wird dann dem Gefälle folgend durch Druckrohrleitungen bergab geleitet und treibt am unteren Ende Turbinen an, die wiederum über einen Generator in einem Kraftwerk Elektrizität erzeugen. Die Stauseen dienen also praktisch als Wasser- und damit Energiespeicher; die Kraftwerke heißen entsprechend Speicherkraftwerke.
Ein Pumpspeicherkraftwerk profitiert zudem von überschüssiger Energie:
In Zeiten, in denen weniger Strom verbraucht als produziert wird, pumpen diese Kraftwerke Wasser in ein hoch gelegenes Speicherbecken. So wird ein Wasserspeicher aufgefüllt und steht für Zeiten mit hohem Verbrauch zur Verfügung.

Weitere Vorteile, die für die Nutzung der Wasserkraft sprechen:

* Die Energieumwandlung geschieht mit einem sehr hohen Wirkungsgrad. Das heißt: Ein hoher Prozentsatz der eingesetzten Energie wird in Strom verwandelt.
* Die Wärmeabgabe an die Umgebung ist sehr gering, es gibt praktisch keine Abwärme.
* Wasserkraftwerke laufen bei guter Wartung sehr lange, die ältesten bis zu einhundert Jahre.
* Wasserkraft ist grundlastfähig. Weil Flüsse stetig fließen, lässt sich mit Wasserkraft kontinuierlich Strom produzieren. Allerdings schwankt die Leistungsfähigkeit mit dem Wasserstand des Flusses.
* Insbesondere Speicherkraftwerke dienen dem Hochwasserschutz, weil sie das Wasser in wasserreichen Zeiten zurückhalten und dosiert abgeben können.
* Wasserkraftwerke erhöhen die Schiffbarkeit von Flüssen, da sie den Wasserfluss beruhigen.

Allerdings stehen diesen Vorteilen einige Nachteile gegenüber:

* Der Bau von großen Wasserkraftanlagen bedeutet einen schweren Eingriff in die Natur. Bisweilen werden dabei wertvolle natürliche Lebensräume zerstört.
* Das natürliche Fließgewässer wird durch Aufstauung unterbrochen.
* Bei großen Stauseen besteht die Gefahr, dass sie Erdbeben auslösen.
* Für die Schaffung von Stauseen großer Wasserkraftwerke ist häufig die Umsiedlung ganzer Ortschaften nötig.
* Es besteht die Gefahr, dass sich in einem wenig Wasser führenden Fluss eine Art Flutwelle bildet, wenn ein Speicherkraftwerk schnell viel Leistung bereit stellen muss.
* Durch die Wasserregulierung mithilfe von Stauseen werden Überschwemmungsperioden unterbunden. Das Schwemmland wird unfruchtbar.
* Durch die Aufstauung findet ein massiver Eingriff in den Grundwasserhaushalt statt.
* Kulturgüter, die im Bereich eines Stausees liegen, werden beim Bau großer Wasserkraftwerke durch die Überflutung zerstört.
* Wasserkraftwerke gefährden den Fischbestand eines Gewässers. Zwar ermöglichen so genannte Fischtreppen die Wanderung von Fischen an den Staumauern vorbei zum Flussoberlauf, aber die Turbinen stellen besonders für kleine Fische weiterhin eine Gefahrenquelle dar.

Also dem ersten Anschein nach, überwiegen die negativen Aspekten mehr, allerdings befindet sich jedes geplante Wasserkraftwerk in einer anderer Situation, wo nicht alle Aspekte relevant sind.

Was denkt ihr? Eure Meinung interessiert mich!