Wasserkraftwerke

Funktionsprinzip von Wasserkraftwerken

In Wasserkraftwerken wird Wasser über eine Fassung, ein Wehr, einen Stollen, eine Druckleitung oder eine andere wasserbauliche Führung auf eine Turbine geleitet. Die Turbine treibt einen Generator an, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Zum Gesamtsystem gehören je nach Anlagentyp auch Einlaufbauwerke, Rechen, Entsander, Krafthaus, Auslauf, Steuerungstechnik und Einrichtungen zur Gewässerführung. Die technische Auslegung muss den natürlichen Wasserverlauf und die verfügbare Fallhöhe berücksichtigen.

Standorte und betriebliche Rahmenbedingungen

Wasserkraftwerke kommen an Flüssen, Bächen, Staustufen, Talsperren oder in alpinen Einzugsgebieten zum Einsatz. Der Standort bestimmt, ob eine Anlage vor allem mit kontinuierlichem Durchfluss arbeitet oder Wasser zeitlich gesteuert nutzt. Für Planung und Betrieb sind unter anderem Abflussverhältnisse, Sedimentführung, Hochwasser, Restwasserregelungen, Fischdurchgängigkeit, Netzanschluss und Zugänglichkeit für Unterhalt relevant. Auch bestehende Wasserbauwerke können in bestimmte Konzepte einbezogen werden, sofern die technischen und rechtlichen Voraussetzungen gegeben sind.

Technische Ausprägungen und Anlagenteile

Unter dem Begriff Wasserkraftwerke fallen unterschiedliche Bauarten, etwa Laufwasser- und Speicherkraftwerke. Die Wahl des Turbinentyps richtet sich nach Wassermenge und Fallhöhe; verbreitet sind je nach Einsatzfall Kaplan-, Francis- oder Peltonturbinen. Auch die wasserbauliche Einbindung variiert, beispielsweise als Ausleitungskraftwerk, als Anlage an einer Staustufe oder als Krafthaus in Verbindung mit einem Speicher. Neben dem Neubau gehören auch Erneuerung, Leistungsanpassung und Ersatz einzelner Komponenten zum fachlichen Umfeld von Wasserkraftwerken.

Abgrenzung innerhalb der Kategorie Wasserkraft

Wasserkraftwerke ist innerhalb der übergeordneten Leistung Wasserkraft der allgemeine Sammelbegriff für Anlagen zur Stromerzeugung aus Wasser. Davon abgegrenzt sind Fliessgewässerkleinkraftwerke und Kleinwasserkraftwerke, die kleinere Anlagengrössen oder bestimmte Gewässerverhältnisse beschreiben. Pumpspeicherkraftwerke bilden ebenfalls eine eigene Gruppe, weil sie Wasser zwischen Speicherbecken verschieben und dadurch neben der Stromerzeugung auch Speicher- und Regelaufgaben übernehmen. Die Leistungsseite Wasserkraftwerke behandelt damit die Grundkategorie und nicht nur einzelne Sonderformen.