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Modernes Wasserkraftrad in Freiburg. Das Wasser wird mit einer Fallhöhe von 3,4 m von oben auf das Rad geleitet. Die Anlage soll pro Jahr 150.000 Kilowattstunden Strom erzeugen, was für die Versorgung von etwa 40 Vier-Personenhaushalte ausreichen würde.
© triolog, Freiburg
Mehr als Mühle am rauschenden Bach
basisEnergie Nr. 18
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Wasserkraft

Im Volkslied klappert sie noch, die Mühle am rauschenden Bach. Heutige Wasserkraftwerke sind technisch effizienter. In Deutschland trägt die Wasserkraft jährlich ca. 4% zur Stromversorgung bei, weltweit sind es 18%. Ein moderater Ausbau ist – unter Berücksichtigung des Naturschutzes – auch in Deutschland möglich.

Die Kraft des fließenden Wassers als Energiequelle zu nutzen, ist eine der großen technischen Entdeckungen der Menschheit. Die frühen Hochkulturen am Indus, in China, Ägypten und Mesopotamien zeichneten sich u. a. durch enorme wasserbauliche Fähigkeiten aus. Hier wurden erstmals große Wasserräder genutzt, um Wasser für die Bewässerung neuer landwirtschaftlicher Flächen oder die Trinkwasserversorgung von Städten zu fördern. Diese Wasserräder erbrachten eine Leistung, die etwa der Tagesarbeit von 15 - 20 Tagelöhnern entsprach. Nach heutigem Verständnis waren das nur kleine Wasserkraftanlagen, damals haben sie Technikgeschichte geschrieben.

Von der römischen Antike bis zum Mittelalter kamen zahlreiche neue Anwendungsgebiete für Wasserkraftmaschinen hinzu: Getreide wurde in bootsgestützten Flussmühlen gemahlen, Metalle wurden in Hammerwerken bearbeitet und Sägewerke haben die Produktion von Holzbrettern erleichtert. In den ersten Bergwerken wurden Pumpen zum Fördern des Grundwassers und die Förderanlagen mit Wasserkraft angetrieben.

Erst die Erfindung der Dampfmaschine (1765) verdrängte langsam die Wasserkraft aus dem Bereich der mechanischen Arbeiten. Ab 1830 begann man, Wasserräder durch leistungsstärkere Maschinen, die Turbinen, zu ersetzen. Diese konnten Wasser aus größeren Fallhöhen und verstärkt auch Flüsse als Energiequelle nutzen.

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Das bald beginnende Zeitalter der Elektrizität ist eng mit der Wasserkraftnutzung verbunden: Werner von Siemens entwickelte 1866 die erste Dynamomaschine nach dem elektrodynamischen Prinzip und es „begann“ die Starkstromtechnik. Thomas Alva Edison nahm 1882 in New York das erste Elektrizitätswerk in Betrieb. Nicola Tesla „entdeckte“ im gleichen Jahr den Wechselstrom und konzipierte auch das erste Wechselstromkraftwerk, das 1896 an den Niagara Wasserfällen den Betrieb aufnahm. Auch im Deutschen Reich spielten Wasserkraftwerke bei der Elektrifizierung eine wichtige Rolle. Besonders in Süddeutschland, wo keine Kohle gefördert wurde, trug sie mit etwa 70% zur Stromversorgung bei. Erst durch die Konkurrenz billiger fossiler Energien wurden dann bis in die 1980er Jahre etwa 50.000 Kleinanlagen still gelegt. Die großen Wasserkraftwerke blieben weiter in Betrieb.

Seit 1990 begann in Deutschland durch die höhere Vergütung des eingespeisten Stroms aus erneuerbaren Energien und durch Förderprogramme eine Trendwende bei den Kleinanlagen. Vielerorts waren Wehranlagen und Kanäle noch vorhanden und konnten – wenn es mit dem Naturschutz vereinbar war – für die Reaktivierung von Wasserkraftwerken genutzt werden. Dank der besseren Einspeisevergütung wurden auch mehr bestehende Anlagen modernisiert.

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