Wasserkraftwerke
Saubere Energie mit Schattenseiten
Geschichte der Wasserkraftwerke
Von der Antike bis zum Mittelalter entdeckten die Menschen immer neue Möglichkeiten, die Kraft des Wassers einzusetzen: Auf Booten gab es Flussmühlen für Getreide, in Hammerwerken bearbeiteten die Menschen Metalle, und ganze Sägewerke entstanden, die ihre Energie aus dem Wasser holten. Auch für Bergwerke war diese Energiequelle wichtig: Um das Grundwasser zu fördern, bauten die Bergleute Pumpen, die Wasserkraft angetrieben hat.
Im 19. Jahrhundert lösten dann Turbinen die einfachen Wasserräder ab – sie konnten größere Fallhöhen des Wassers nutzen und eigneten sich gut, um in Flüssen zum Einsatz zu kommen. Als die Elektrizität im „Deutschen Reich“ Einzug hielt, spielten Wasserkraftwerke eine entscheidende Rolle: In Süddeutschland gab es keine Kohle, so dass Wasserkraftwerke 70 Prozent der Stromversorgung übernahmen. Doch die fossile Konkurrenz aus Kohle und Öl verdrängte bald die Wasserkraft: Bis in die 1980er Jahre legte man etwa 50.000 kleine Anlagen still. Heute erlebt die Wasserkraft eine Renaissance, weil es die Förderung aus dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) gibt.
Wie funktioniert ein Wasserkraftwerk?
Im Prinzip handelt es sich immer um dieselbe Technik: Ein Stauwehr hält Wasser zurück, und zwar auf einem möglichst hohen Niveau (potentielle Energie). Das Wasser fällt nach unten – und seine Bewegungsenergie überträgt sich auf eine Turbine, an die ein Generator angeschlossen ist. Er erzeugt Strom aus Wasserkraft.
Drei Typen von Wasserkraftwerken werden gebaut: Laufwasser-, Speicherwasser- und Pumpspeicherkraftwerke:
- Laufwasserkraftwerke stauen einen Fluss zurück, um dessen Fließenergie in Strom umzuwandeln.
- Speicherwasserkraftwerke halten das Wasser für einen bestimmten Zeitraum zurück, um bei Bedarf Strom zu erzeugen.
- Pumpspeicherkraftwerke sind in der Lage, Wasser wiederholt nach oben zu pumpen, um es durch die Turbinen laufen zu lassen.
Besonders Pumpspeicherkraftwerke haben eine große Bedeutung, wenn sich in Deutschland Erneuerbare Energie durchsetzen soll. Das Prinzip: Mit billigem Strom lässt sich Wasser in ein höheres Becken pumpen. Geht die Nachfrage nach Strom in die Höhe, fließt es durch Turbinen zurück, die Generatoren antreiben – und Strom wird als „Regelenergie“ verfügbar. Das ist wichtig, um Lücken im Stromangebot zu schließen.
Weht der Wind nicht, oder scheint keine Sonne, stabilisiert die „Regelenergie“ aus dem Pumpspeicherkraftwerk das Stromnetz. Es muss nämlich immer so viel Strom im Netz vorhanden sein, wie gerade die Verbraucher nachfragen. Experten halten diese Technologie für einen idealen Langzeitspeicher – mit hohem Wirkungsgrad: Er beträgt zwischen 65 und 85 Prozent, was bedeutet: Das Pumpspeicherkraftwerk gibt bis zu 85 Prozent der gespeicherten Energie wieder ab, lediglich 15 Prozent bleiben auf der Strecke.
Nachteile der Wasserkraftwerke
Doch Wasserkraftwerke haben auch eine Schattenseite: Oft sind schwere Eingriffe in die Natur nötig, um sie zu bauen. Fische verlieren ihren natürlichen Lebensraum, sie werden häufig in Turbinen verletzt oder getötet. Große Gebiete werden überschwemmt: Zerfällt dann die überflutete Biomasse im Wasser, können große Mengen Methan in die Atmosphäre entweichen. Methan ist 25mal stärker am Treibhauseffekt beteiligt als CO2. Beispiel: der Drei-Schluchten-Stausee in China. Umweltschützer warnen vor einem ökologischen Desaster – und bis zu 1,9 Millionen Menschen haben durch das größte Stausee-Projekt der Welt ihre Heimat verloren.
Ein Beitrag von Ingo Leipner
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