Energieumwandlung in Wasserkraftanlagen
Bei der Wasserkraft wird die Bewegungs- oder Lageenergie von Wasser über Turbinen und Generatoren in elektrische Energie umgewandelt. Typische Bestandteile sind Wasserfassung, Triebwasserweg, Turbine, Generator, Steuerung und Rückgabe des Wassers in das Gewässer. Welche technische Lösung eingesetzt wird, hängt vor allem von Fallhöhe, Wassermenge und den Betriebsanforderungen der Anlage ab.
Standorte und betriebliche Nutzung
Wasserkraftanlagen werden an Fliessgewässern, Staustufen oder Speichern realisiert. In alpinen Regionen sind Speicher- und Pumpspeicherkonzepte verbreitet, während an Flüssen häufig Laufwasser- oder kleinere Gewässerkraftwerke eingesetzt werden. Neben der eigentlichen Stromproduktion sind bei Planung und Betrieb auch Wasserführung, Hochwassersituation, Sedimenthaushalt und ökologische Vorgaben zu berücksichtigen.
Anlagenformen von Kleinwasserkraft bis Pumpspeicher
Zur Wasserkraft gehören unterschiedliche Anlagentypen mit klar verschiedenen Aufgaben. Kleinwasserkraftwerke und Fliessgewässerkleinkraftwerke nutzen kleinere Gewässer oder bestehende Gefälle und sind oft dezentral ausgelegt. Grössere Wasserkraftwerke arbeiten an Flüssen oder Speichern mit entsprechendem Ausbau. Pumpspeicherkraftwerke erzeugen Strom aus gespeichertem Wasser und verschieben Energie zeitlich, indem Wasser bei Stromüberschüssen in ein höheres Becken gepumpt wird.
Abgrenzung zu anderen erneuerbaren Energieformen
Innerhalb der alternativen Energiequellen ist Wasserkraft an konkrete wasserbauliche und topografische Voraussetzungen gebunden. Im Unterschied zu Solarenergie oder Windenergie basiert sie nicht auf direkter Sonneneinstrahlung oder Windaufkommen, sondern auf nutzbarer Wasserführung und Gefälle. Gegenüber Biomasse, Holzenergie oder Brennstoffzellen erfolgt keine thermische oder chemische Energieumwandlung. Von Fernwärme und Kraft-Wärme-Erzeugung ist Wasserkraft zu trennen, weil der Schwerpunkt auf Stromerzeugung und bei Pumpspeichern zusätzlich auf elektrischer Energiespeicherung liegt.
