Solaranlagen

Erneuerbare Energien

Wasserenergie: Infos im Überblick

Wasserenergie gehört neben Bioenergie, Solar- und Windkraft zu den erneuerbaren Energien. Erfahren Sie hier bei Käuferportal, wie Energie aus Wasser gewonnen wird, welche Arten von Wasserkraftwerken es gibt und welche Vor- und Nachteile Wasserkraft mit sich bringt. Außerdem finden Sie Infos darüber, ob sich Wasserenergie auch für die Privatnutzung eignet.

Wie funktioniert Wasserenergie?Die Kraft des Wassers nutzen - Wasserenergie

Wasserenergie zählt zu den regenerativen Energien und soll dazu beitragen, das Klima zu schonen und den CO2-Ausstoß zu verringern. Sie wird in Wasserkraftwerken gewonnen, die zwei spezifische Energieformen des Wassers nutzen: die Bewegungs- und die Lageenergie. Bewegungsenergie (auch als kinetische Energie bezeichnet) entsteht durch das Fließen des Wassers. Lageenergie ist die Kraft, die das Wasser aufgrund seiner Höhenlage gespeichert hat und beim Herunterfließen wieder abgibt.

Wasserkraftwerke im Überblick

Anhand der Art der Energienutzung lassen sich zwei Typen von Wasserkraftwerken unterscheiden: Laufwasser- und Speicherkraftwerke.

  Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerke zählen zu den sogenannten Niederdruckanlagen, da die Fallhöhe des Wassers bei diesen Kraftwerken keine große Rolle spielt. Sie nutzen die natürliche Bewegungsenergie von Fließgewässern. Das Flusswasser wird durch Turbinen geleitet, die ihrerseits einen Generator antreiben. Dieser wandelt die Bewegungsenergie in elektrische Energie um, die dann als Strom ins Netz eingespeist werden kann. Laufwasserkraftwerke sind häufig im Dauerbetrieb und tragen zur kontinuierlichen Abdeckung der Grundlast bei.

Laufwasserkraftwerk
Aufbau eines Laufwasserkraftwerks © Käuferportal | kommunal-erneuerbar.de

  Speicherkraftwerke

Speicherkraftwerke nutzen die Lage- bzw. Fallenergie des Wassers. Im Gegensatz zu Laufkraftwerken zählen Speicherkraftwerke zu den Mittel- oder Hochdruckkraftwerken, da das Wasser aus größeren Höhen auf die Turbinen fällt. Um die nötige Höhe des Wassers zu erreichen, wird in der Regel ein Fluss gestaut. Das Wasser aus diesem Stausee wird dann durch Druckrohrleitungen zur Turbine geleitet. Diese wird in Bewegung versetzt und überträgt die gewonnene Energie zur Stromerzeugung auf einen Generator.

Das Wasser im Stausee wirkt wie ein Energiespeicher und wird je nach Bedarf zum Antrieb der Turbinen genutzt. Innerhalb von Minuten ist solch ein Kraftwerk einsatzbereit und eignet sich deshalb besonders für die flexible Abdeckung von Spitzenlasten im Stromnetz.

Je höher das Wasser aufgestaut ist, desto größer ist der Höhenunterschied zwischen Wasser und Turbine – und umso mehr Strom kann folglich erzeugt werden.

Speicherkraftwerk
Aufbau eines Speicherkraftwerks © Käuferportal | energieroute.de

Speicherwasserkraftwerke können neben der Stromproduktion noch weitere Funktionen erfüllen, wie die Trinkwasserspeicherung oder die Regelung der Schifffahrt. Zudem dienen sie dem Hochwasserschutz, indem sie überschüssige Wassermassen auffangen und so jahreszeitliche Schwankungen der Wassermengen ausgleichen.

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  Weitere Formen von Wasserkraftwerken

Pumpspeicherkraftwerke:

Pumpspeicherkraftwerke sind eine Variante der Speicherwasserkraftwerke. Sie bestehen aus mehreren Becken, die über Druckrohrleitungen miteinander verbunden sind. Gesammeltes Wasser kann auf eine höhere Ebene gepumpt und bei Bedarf wieder bergab geleitet werden. Die gespeicherte Fallenenergie des Wassers wird so wieder freigesetzt und in elektrischen Strom umgewandelt. Pumpspeicherkraftwerke werden zur Deckung der Spitzenlasten bei hohem Strombedarf eingesetzt.

Gezeitenkraftwerke:

Gezeitenkraftwerke nehmen nur eine Nische ein. Sie nutzen das ein- und ausströmende Wasser der Meeresgezeiten. Aufgrund der spezifischen Konstruktion können sie jedoch nur an Meeresbuchten installiert werden und nur dort, wo ein ausreichend großer Unterschied zwischen niedrigstem und höchstem Wasserstand (also Ebbe und Flut) gegeben ist. Zudem gelten sie als problematisch, da sie küstennahe Ökosysteme stark beeinträchtigen.


Vor- und Nachteile der Wasserkraftnutzung

  • ressourcenschonend
  • klimaschonend, da CO2-arm
  • Stauseen können vielfältig genutzt werden, u. a. für die Trinkwasserspeicherung.
  • Aufgrund des Rückstauvermögens können Staudämme einen Beitrag zum Hochwasserschutz leisten.
  • Für den Bau von Wasserkraftwerken sind starke Eingriffe in die Natur nötig.
  • Durch die Veränderungen des Wasserspiegels werden Ökosysteme gestört.
  • Wassertiere können die Staudämme nicht passieren oder werden durch die Turbinen getötet.
  • Große Talsperren können CO2 und Methan produzieren und so negative Wirkungen auf das Klima haben.

Übrigens...

Auch Solarenergie gehört zu den erneuerbaren Energien und eignet sich von allen erneuerbaren Energien am besten für den Privatgebrauch. Erfahren Sie hier alles zum Thema Solaranlagen.

Wasserenergie in Deutschland

In Deutschland hat die Wasserenergie einen Anteil am Strom-Mix von rund vier Prozent. Zum Vergleich: Global werden bereits 16 Prozent des Stroms aus Wasserkraftwerken gewonnen. Hierzulande überwiegt die Nutzung durch Kleinanlagen. Die nur etwa 400 großen Anlagen befinden sich größtenteils im Süden Deutschlands und produzieren über 80 Prozent des bundesweiten Wasserkraft-Stroms.
Da Neubauten von Wasserkraftwerken große Eingriffe in die Natur darstellen und in dichtbesiedelten Gebieten gar nicht durchführbar sind, wird in Deutschland der Schwerpunkt auf den Ausbau und die Modernisierung bereits bestehender Anlagen gesetzt. So sollen Konflikte zwischen Gewässer-, Klima- und Naturschutz künftig möglichst umgangen werden.

Möchten Sie möglichst viel Strom aus regenerativen Energiequellen beziehen? Dann wechseln Sie zu einem Betreiber von Ökostrom, der seinen Strom zu 100 Prozent aus regenerativen Energiequellen bezieht.

Kann Wasserenergie auch von Privathaushalten genutzt werden?

Im Gegensatz zu Solarstrom ist die Nutzung von Wasserkraft für Privathaushalte nicht weit verbreitet. Grund dafür ist vor allem, dass Privatnutzer ein fließendes Gewässer auf ihrem Grundstück haben müssten, in dem dann eine Turbine zur Stromerzeugung installiert werden könnte.

Pro Wasserenergie - Anti AtomkraftKleinere Wasserkraftanlagen werden jedoch durchaus von Kommunen oder mittelständischen Unternehmen betrieben. Für kleinere Anlagen reichen meist bereits Flüsse mit vergleichsweise niedriger Fließgeschwindigkeit. Doch egal, ob in großem oder kleinem Rahmen: Jede Anlage muss von den Behörden genehmigt werden und im Einklang mit bestehenden Wasser- und Naturschutzrechten sein.

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