Wasser › Wasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerk

...finden ihre Anwendung an Flüssen, die ein natürliches oder künstliches Gefälle aufweisen und die Durchflussmengen recht groß sind. Denn je größer das Gefälle und je größer der Durchfluss, desto größer ist die zu erzielende Leistung. Das strömende Wasser, treibt eine Turbine an, welche die Bewegungsenergie aufnimmt und an einen Generator weitergibt. In Laufwasserkraftwerken werden aufgrund des geringen Gefälles meistens Kaplanturbinen eingesetzt. Laufwasserkraftwerke dienen der Deckung eines Teils der Grundlast im Stromnetz, da die Generatoren jederzeit laufen können und die Energie nicht gespeichert werden kann.

Speicherkraftwerke

Speicherkraftwerk

...nutzen Wasser aus einem hochgelegenen natürlichem See oder einer künstlichen Talsperre (Stausee), welche über einen natürlichen Zufluss verfügen. Über Rohrleitungen wird das Wasser der tief gelegenen Turbine zugeführt, um dort in elektrische Energie umgewandelt zu werden. Meist werden diese Kraftwerke kurzfristig in Betrieb genommen, um auftretende Spitzen im Stromnetz abzudecken. So z.B. in der Mittagszeit. Der Name Speicherkraftwerk kommt von der Funktionsweise, das zufließende Wasser, wird gespeichert, bis die Energie wirklich benötigt wird. In Speicherkraftwerken finden je nach Fallhöhe Francisturbinen oder Peltonturbinen ihre Einsatzgebiete.

Pumpspeicherkraftwerke

Pumpspeicherkraftwerk

...dienen dem Zweck, lange Leistungsspitzen im Stromnetz zu decken. So wird, in einer Schwachlastzeit (z.B. in der Nacht), Wasser vom Unterbecken (in manchen Fällen auch einem großen Fluss) in das Oberbecken gepumpt, dazu wird dem Stromnetz "überflüssige" Energie entnommen.
In der Starklastzeit (z.B. Mittags) wird, um die anderen Kraftwerke zu entlasten, das Wasser aus dem Oberbecken wieder in das Unterbecken geleitet. Dabei läuft es wieder durch die Pumpe, welche jetzt als Generator betrieben wird. Der so erzeugte Strom wird wieder in das Stromnetz zurückgeführt. Mit Pumpspeicherkraftwerken können bei totalem Stromausfall andere Kraftwerke angefahren werden (Schwarzstartfähigkeit).

Gezeitenkraftwerke

Gezeitenkraftwerk

...nutzen die Energie der Gezeiten, also den Wechsel zwischen Ebbe und Flut. Es gibt viele verschiedene Bauarten, die Funktionsweisen sind jedoch ähnlich.
Der Wasserpegel des Meeres ist bedeutend höher als der der Bucht. Bei Flut wird Wasser in eine durch einen Wall vom offenen Meer abgetrennte Bucht geleitet, dabei strömt das Wasser durch Turbinen, welche die Energie in elektrische Energie umwandeln.
Hat sich nun der Wasserspiegel in der Bucht dem Wasserspiegel des Meeres angeglichen, werden die Verbindungen zwischen Meer und Bucht geschlossen, bis bei Ebbe wieder genügend Höhendifferenz vorhanden ist, um die Turbinen effizient zu betreiben. Somit fließt nun das Wasser aus der Bucht zurück in das Meer, und treibt erneut die Turbinen an.

Wellenkraftwerke

Wellenkraftwerk

...schöpfen ihre Energie aus den Wellen, es gibt verschiedenste Ansätze die Energie der Wellen zu nutzen. Es gibt ebenso feste Anlagen an der Küste, sowie schwimmende Einheiten im offenen Meer. Hier sei nur kurz eine von fast unzähligen beschrieben. Wellenbrecher als Energielieferant. Wellen gehören zu einem natürlichen Gewässer, aber welchen direkten Nutzen können wir Menschen daraus ziehen? Energie!
Ein besonders anschauliches Prinzip ist es, die Wellen in Sammelbecken zu "sammeln" und durch Turbinen wieder ablaufen zu lassen. Die anrollenden Wellen, schlagen über eine Trennmauer, die ein wenig höher ist, als der Wasserspiegel, somit steigt der Wasserstand in dem abgetrennten Bereich hinter der Mauer mit jeder Welle etwas, bis die Oberkante der Trennmauer erreicht ist. Nun öffnet man Schieber, welche dem abgetrennten Wasser den Weg durch Turbinen zum offenen Wasser freigeben. Diese Turbinen wandeln die Lageenergie (bzw. Strömungsenergie) in elektrische Energie um.

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