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Wasserkraftwerke

10.03.2017

Wie funktionieren Wasserkraftwerke

In Wasserkraftwerken wird die Bewegungsenergie des Wassers in elektrische Energie, also Strom, umgewandelt. Grundvoraussetzung ist Wasser in Bewegung, das eine Turbine durchläuft und diese damit zum Drehen bringt.
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Wasserkraftwerke_SPARKI_Turbine_2017_01Wasserkraftwerke_SPARKI_Generator_2017_01Die Bewegungsenergie der Turbine wird im Anschluss durch den Generator in Strom umgewandelt. Das passiert mit Hilfe von Magnetfeldern. Der Strom wird dann ins Stromnetz eingespeist und versorgt Haushalte, Industrie und Gewerbe mit Strom. Das Prinzip, die Bewegungsenergie der Turbine durch den Generator in Strom umzuwandeln, wird in allen Wasserkraftwerken eingesetzt, die in diesem Text vorgestellt werden. Es gibt verschiedene Arten von Wasserkraftwerken. Einige lernst du im Folgenden kennen.

Laufkraftwerke sind die einfachste Form von Wasserkraftwerken. Sie nutzen ein fließendes Gewässer wie einen Fluss oder Bach. Das Wasser fließt natürlicherweise immer in eine Richtung und kann dabei ein Wasserrad oder heute eine Turbine drehen. Bei Ebbe und Flut im Meer fließt Wasser zunächst in die eine, dann in die andere Richtung. Das passiert auch, ohne dass der Mensch eingreifen muss. Gezeitenkraftwerke nutzen genau diese Wasserbewegungen. Ob das Wasser die Richtung wechselt ist der Turbine dabei egal, Hauptsache sie wird gedreht.

Bei beiden Kraftwerken ist die Fließgeschwindigkeit des Wassers ziemlich gleichbleibend und damit ist die Stromerzeugung des Kraftwerkes recht konstant. Es wird kein großer Höhenunterschied des Wassers genutzt. Vorteil ist einfach die große Wassermenge, die immer gleichmäßig durch die Turbine fließt und sie dabei kontinuierlich dreht.

Speicherkraftwerke hingegen gibt es an Stauseen. Sie nutzen den Höhenunterschied des Wassers zwischen dem hoch gelegenen See und dem deutlich tiefer gelegenen Fluss, der als Ablauf des Wassers dient. Es sind hier über 1.000 Meter Höhenunterschied möglich. In der Staumauer gibt es Ventile, die geöffnet oder geschlossen werden können. Bei geöffneten Ventilen fällt das Wasser durch große Rohre in denen sich die Turbinen drehen. Dann fließt das Wasser weiter in den Fluss. Benötigt man keinen Strom, werden die Ventile am Stausee geschlossen. Durch solch einen Stausee wird zusätzlich der Wasserstand im anschließenden Fluss ausgeglichen. Das ist zum Beispiel wichtig für die Gewinnung von Trinkwasser.

Pumpspeicherkraftwerke funktionieren ähnlich wie Speicherkraftwerke. Allerdings bestehen sie aus einem oberen Speicherbecken, in das das Wasser aus dem unteren Speicherbecken gepumpt wird. Dafür wird vergleichsweise günstiger Strom genutzt, der nachts ins Stromnetz eingespeist wird, wenn die Menschen kaum Strom brauchen. Wird dann am Tag viel Strom benötigt, lässt man das Wasser aus dem oberen Becken durch Rohre mit Turbinen ins untere Becken fließen und speist den Strom ins Netz ein. Weil tagsüber viel Strom gebraucht wird, kann er teurer verkauft werden. So macht der Betrieb eines solchen Kraftwerkes Gewinn. Nachts wird das Stromüberangebot abgenommen, bei hoher Stromnachfrage am Tag kann Strom ins Netz abgegeben werden. Somit ist die Auslastung des Stromnetzes gleichmäßiger und kann vom Menschen geregelt werden.

Im Kreis Soest kommen schon 29 Prozent des benötigten Stroms aus Erneuerbaren Energien. Das ist zur Zeit ziemlich gut. Allerdings kommen nur 5 Prozent der Erneuerbaren Energien aus Wasserkraft, was einfach daran liegt, dass es im Kreis Soest eigentlich nur den Möhnesee als großen Stausee und die Ruhr als größeren Fluss gibt. An kleinen Seen und Flüssen lohnt sich die Stromerzeugung durch Wasserkraft nicht wirklich.

Das größte Wasserkraftwerk im Kreis Soest ist das Speicherkraftwerk am Möhnesee. Es besteht aus einem Haupt- und einem Nebenkraftwerk, also eigentlich handelt es sich um zwei Wasserkraftwerke. Die sind in der Möhnetalsperre eingebaut, einer 650 Meter langen und bis zu 40 Meter hohen Staumauer. Der Ertrag der Wasserkraftwerke war etwa 20.000 MWh Strom im Jahr 2015. Die Gemeinde Wickede hat 3 Laufwasserkraftwerke an der Ruhr. Von denen werden etwa 8.500 MWh Strom im Jahr ins Stromnetz eingespeist. In der Gemeinde Ense gibt es noch zwei Laufwasserwerke am Fluss Möhne, dem Abfluss des Sees, aus denen der Stromertrag 2.600 MWh beträgt. Alle anderen Wasserkraftwerke im Kreis Soest sind deutlich kleiner. Insgesamt gibt es 28 Anlagen im gesamten Kreis Soest.


Texter(in):
Michaela Potthoff
Bildquelle(n):
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