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Wasserkraftwerke

Ein Wasserkraftwerk oder Wasserkraftanlage ist ein Elektrizitätswerk, das die mechanische Energie des Wassers in elektrischen Strom umwandelt. Damit wird die Wasserkraft für den Menschen nutzbar gemacht.

Funktionsweise

Durch eine Stauanlage wird Wasser zurück gehalten. Die Energie der Bewegung des abfließenden Wassers wird auf eine Wasserturbine oder ein Wasserrad übertragen, wodurch dieses in Drehbewegung versetzt wird. Diese wiederum wird direkt oder über ein Getriebe an die Welle des Generators weiter geleitet. Der Generator wandelt die mechanische Energie in elektrischen Strom um.

Typen von Wasserkraftwerken

Einteilung nach Nutzgefälle

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


Speicherkraftwerk Maltatal
  • Niederdruckkraftwerke
Fallhöhe: < 15 m
Durchfluss: groß
Verwendung für: Grundlast
Turbinenarten: Kaplan-Turbine, Durchströmturbine
Bauarten: Flusskraftwerke, Gezeitenkraftwerke, Wellenkraftwerk
  • Mitteldruckkraftwerke
Fallhöhe: 15–50 m
Durchfluss: mittel - groß
Verwendung für: Grundlast, Mittellast
Turbinenarten: Francis-Turbine, Kaplan-Turbine, Durchströmturbine
Bauarten: Flusskraftwerke, Speicherkraftwerke
  • Hochdruckkraftwerke
Fallhöhe: 50–2.000 m
Durchfluss: gering
Verwendung für: Spitzenlast
Turbinenarten: Francis-Turbine, Pelton-Turbine
Bauarten: Speicherkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, Kavernenkraftwerke

Einteilung nach Auslastung

Die erzeugte Strommenge ergibt im Verhältnis zur Nennleistung die Auslastung eines Kraftwerkes.

  • Grundlastkraftwerk
Auslastung: > 50 %
Bauarten: Flusskraftwerke, Gezeitenkraftwerke, Wellenkraftwerk
  • Mittellastkraftwerke
Auslastung: 30–50 %
Bauarten: Flusskraftwerke mit Schwellbetrieb, Speicherkraftwerke
  • Spitzenlastkraftwerke
Auslastung: < 30 %
Bauarten: Speicherkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, Kavernenkraftwerke


Wasserkraftwerk "Grand Coulee Dam" in den USA

Ein typisches Wasserkraftwerk, hier an der Ruhr

Einteilung nach Bauart

  • Laufwasserkraftwerk
Bei einem Laufwasserkraftwerk wird ein Fluss gestaut und mit dem abfließenden Wasser elektrischer Strom produziert.
  • 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 zu erzeugen.
  • Kavernenkraftwerk
Ein Kavernenkraftwerk verwendet künstlich geschaffene Hohlräume (Kavernen) als Energiespeicher oder als Standort für Kraftwerkskomponenten.
  • 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.


Weblinks / Quellen


Quelle: Wikipedia Wasserkraftwerke