Wasserkraft

Es werden folgende Formen der Wasserkraftnutzung unterschieden:

Speicherkraftwerke
Laufwasserkraftwerke
Meeresenergie

Speicherkraftwerke

Die Möglichkeit zur Errichtung großer Stauseen ist in Deutschland sehr begrenzt und weitgehend ausgenutzt. Andere Länder gewinnen hierdurch jedoch große Anteile ihres Strombedarfs (Brasilien, Norwegen). Problematisch bleibt jedoch bei großen Stauseen die Vernichtung von Naturräumen und die Umsiedlung von Menschen (z.B. Drei-Schluchten-Damm in China). Speicherkraftwerke könnten aber in Form von Wikipedia Pumpspeicherkraftwerken in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Dabei wird in Zeiten von Energieüberschuss, z.B. durch Stromerzeugung aus Wind oder Sonne, Wasser in ein hochgelegenes Becken gepumpt und bei Bedarf daraus wieder Strom erzeugt. In Deutschland gibt es 33 solcher Anlagen. Teilweise ist die Pumpspeicherfunktion in normale Speicherkraftwerke mit Zufluss integriert. Eine Karte und Liste der Pumpspeicherkraftwerke in Deutschland findet sich hier.

Laufwasserkraftwerke

In Deutschland stammt 80% der Wasserkraft-Stromerzeugung aus Laufwasserkraftwerken. Dabei wird ein Fluss aufgestaut und das Wasser durch eine Turbine geleitet. Bei schiffbaren Flüssen werden dann Schleusen erforderlich, aus ökologischen Gründen baut man Fischtreppen zur Umgehung der Wehre. Sie dienen weiterhin der Wasserregulierung und dem Hochwasserschutz. Die Stromerzeugung ist von der Wassermenge und der Stauhöhe abhängig, sie kann in Trockenperioden erheblich eingeschränkt sein. Außerdem wird in Zukunft eine gleichmäßige Wasserversorgung durch das Schmelzen der Alpengletscher beeinträchtigt. Wegen der erforderlichen hohen Investitionen wurde kleine Wasserkraftanlagen lange vernachlässigt. Nachdem für sie eine feste Erstattung durch das EEG erfolgt, wurde hier teilweise eine Reaktivierung vorgenommen. Die noch erschließbaren Potentiale sind aber in Deutschland gering. 2006 betrug der Anteil an der Stromerzeugung 3,5%.

Meeresenergie

Im Gegensatz zu den obigen Formen der Stromerzeugung steht die Nutzung der Meeresenergie noch am Anfang der Entwicklung. Es gibt eine Reihe von Prototypen in verschiedener Form, es ist aber noch nicht erkennbar, wann eine dieser Formen den Durchbruch zur Massenproduktion erreichen wird. Alle Anlagen müssen den harten Randbedingungen auf See trotzen (Korrosion, schwierige Installation und Wartung). In Deutschland sind gute Randbedingungen für diese Formen nur begrenzt vorhanden, das Potential ist aber weltweit sehr groß.

Gezeitenkraftwerk

Bei Flut wird das Meerwasser in einem großen Becken aufgestaut und bei Ebbe durch eine Turbine wieder abgelassen. Ein solches Kraftwerk ist aber nur unter angemessenen Randbedingungen sinnvoll. So beträgt bei dem seit 1961 betriebene Gezeitenkraftwerk in Saint-Malo der Tidenhub 12-16m und die Rance- Mündung dahinter ermöglicht einen Speichersee von 22km² Größe.

Strömungskraftwerk

Hier werden unter Wasser an senkrechten Masten riesige Propeller (Wasserturbinen) angebracht, die dann durch die Strömung gedreht werden. Zu Wartungszwecken können die Turbinen an den Masten aus dem Wasser gefahren werden. Eine solche Installation wurde bisher nur in Bereichen installiert, wo natürlicherweise hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden.

Wellenkraftwerk

Durch die Wellenbewegung wird ein abgeschlossener Hohlraum abwechselnd mit Wasser gefüllt und wieder entleert. Dadurch wird wechselweise Luft in den Hohlraum gesaugt bzw. wieder herausgedrückt. Mit dieser Luft kann dann in beiden Strömungsrichtungen eine Turbine angetrieben werden.

Bei einem anderen Kraftwerkstyp wird auf der Meeresoberfläche ein schwimmender Körper verankert, der aus mehreren miteinander verbundenen Teilen besteht. Die Teile bewegen sich beim Durchlauf der Wellen relativ zueinander wie die Korken an einer Leine. Diese Bewegung wird durch Hydraulikzylinder aufgenommen und zur Stromerzeugung genutzt.
Näheres bei Wikipedia.

Meereswärmekraftwerk

Hier wird der Temperaturunterschied zwischen Oberflächenwasser und Tiefenwasser zur Energieerzeugung genutzt. Sie lohnen nur in Warmwassergebieten in äquatorialen Breiten.
Näheres bei Wikipedia.