Historisches Wasserwerk am Hochablass. Foto: Ruth Plössel/Stadt Augsburg

Wasserkraft

Wasserkraftwerke nutzen die Energie aus der Erdanziehung oder Bewegungsenergie von stetig fließendem Wasser, um daraus mittels Turbinen mechanische Energie und daraus wiederum elektrische Energie zu gewinnen. Da der natürliche Wasserkreislauf von der Sonne angetrieben wird, ist Wasserkraft indirekt eine Form der Solarenergie. Eine Kategorisierung von Wasserkraftwerken kann unter verschiedenen Gesichtspunkten geschehen, beispielsweise durch Einteilung nach Leistung, Auslastung oder Bauart.

Wasserkraftnutzung - früher und heute

Wasserkraft wurde schon in vorindustrieller Zeit zum Antrieb von Mühlen, Säge- und Hammerwerken genutzt. Heute wird mit der Wasserkraftnutzung hierzulande fast ausschließlich elektrischer Strom erzeugt. In einem Wasserkraftwerk wird die potenzielle bzw. kinetische Energie des Wassers mittels einer Turbine in mechanische Energie umgewandelt - die Turbine wird durch das strömende Wasser in Drehung versetzt. Die Drehung der Turbinenwelle treibt einen Generator an, welcher die Rotationsenergie in elektrischen Strom umwandelt.

Zum Einsatz kommen, je nach Volumenstrom und Fallhöhe des Wassers, unterschiedlich optimierte Arten von Turbinen. Die gängigsten sind Kaplanturbine, Francisturbine und Peltonturbine. Die konventionelle Francisturbine ist eine der ältesten Turbinenarten und wird gerne bei Kleinwasserkraftwerken eingesetzt. Typisch ist das schneckenförmige Gehäuse. Der optimale Einsatzbereich sind geringe Fallhöhen bei mittleren Wassermengen. Auch bei den Wasserkraftwerken unterscheidet man zwischen unterschiedlichen Typen:

Speicherkraftwerke nutzen das hohe Gefälle und die Speicherkapazität von Talseen und Bergseen zur Stromerzeugung. Solche Kraftwerke können sowohl zur Deckung der elektrischen Grundlast als auch im Spitzenlastbetrieb eingesetzt werden. Pumpspeicherkraftwerke werden nicht durch natürliche Wasservorkommen, sondern durch aus dem Tal gepumptes Wasser aufgefüllt. Damit wird in Schwachlastzeiten erzeugter elektrischer Strom als Lageenergie des Wassers zwischengespeichert.

Laufwasserkraftwerke nutzen die Strömung eines Flusses oder Kanals zur Stromerzeugung. Charakteristisch ist eine niedrige Fallhöhe bei relativ großer, oft jahreszeitlich mehr oder weniger stark schwankender Wassermenge.

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