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Energie aus Wasserkraft


Allgemein
Wasserkraft wurde schon in vorindustrieller Zeit zum Antrieb von Mühlen,
Säge- und Hammerwerken genutzt. Die kinetische und potenzielle Energie einer
Wasserströmung wird über ein Turbinenrad in mechanische Rotationsenergie
umgewandelt, die zum Antrieb von Maschinen oder Generatoren genutzt werden
kann. Heute wird mit Wasserkraft in Deutschland fast ausschließlich
elektrischer Strom erzeugt.

Stellenwert der Wasserkraft in der Energieerzeugung
Wasserkraft ist eine ausgereifte Technologie, mit der weltweit, an zweiter
Stelle nach der traditionellen Nutzung von Biomasse, der größte Anteil an
erneuerbarer Energie erzeugt wird. 16% des global erzeugten Stroms stammen
aus Wasserkraftwerken!

Ende 2006 waren in Deutschland rund 7.300 Kleinwasserkraftanlagen (< 1.000
Kilowatt = 1 Megawatt) in Betrieb, die etwa 8 – 10 % des Wasserkraftstroms
produzieren. Der Rest stammt aus mittleren und großen Anlagen, von denen es
354 gibt. Nur 12% der Anlagen sind im Besitz von
Energieversorgungsunternehmen und erzeugen dennoch über 90% des gesamten
Stroms aus Wasserkraft. Die installierte Gesamtleistung liegt bei rund 4720
Megawatt. Hiervon sind 700 MW als nicht inländische Anteile der
Grenzwasserkraftwerke zu werten.
In Deutschland wurden im Jahr 2007 rund 20,7 Mrd. Kilowattstunden Strom aus
Wasserkraftnutzung erzeugt. Dies entspricht einem Anteil an der deutschen
Stromerzeugung von 3,4%, einem Anteil an der Stromerzeugung aus erneuerbaren
Energien von 23,6 % und einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 22,6 Mio. t.

Die Rolle der Wasserkraft zukünftig
Die größten Potenziale zur Nutzung der Wasserkraft liegen in den südlichen
Bundesländern, da hier der Voralpenraum für ein günstiges Gefälle sorgt. Die
wesentlichen Potenziale der Wasserkraft liegen im Ersatz, in der
Modernisierung und Reaktivierung vorhandener Anlagen sowie im Neubau an
bestehenden Querbauwerken. Dabei müssen alle Umweltanliegen ausgewogen
berücksichtigt werden. Eine Leistungssteigerung verbunden mit der
Verbesserung der gewässerökologischen Situation ist dabei das Ziel der
Bundesregierung. Für die kommenden Jahre wird eine Erneuerung einiger
größerer Anlagen erwartet, da mit dem EEG neue Anreize für Investitionen
gesetzt wurden.

Unterscheidung der Wasserkraftwerke
Wasserwerke unterscheiden sich in kleine (kleiner 1 MW) und große Anlagen
(größer 1 MW). Von den großen Wasserkraftanlagen in Deutschland sind 20%
Speicherkraftwerke und 80% Laufwasserkraftwerke.

Kleinwasserkraftwerke
Es besteht ein gewisses Ausbaupotenzial bei Kleinwasserkraftanlagen,
insbesondere durch die Modernisierung und Reaktivierung bestehender Anlagen
oder durch vereinzelten Neubau an bestehenden Querbauwerken, die aufgrund
des Erneuerbaren- Energien- Gesetz (EEG) wieder wirtschaftlich tragfähig
werden. Dabei ist den Anliegen des Naturschutzes und der Gewässerökologie
Rechnung zu tragen. Die Anlagen werden sowohl im Inselbetrieb als auch
netzgekoppelt eingesetzt. Technisch handelt es sich hier ebenfalls um
Speicher- oder Laufwasserkraftwerke, die aufgrund kleinerer Fallhöhen und
Wassermengen aber nur geringere Leistungen liefern.

Für den Neubau von neuen Kleinwasserkraftanlagen im Leistungsbereich
zwischen 100 und 1.000 kW sind typische spezifische Investitionskosten von
4.000 bis 6.000 €/kW anzusetzen. Die Stromgestehungskosten liegen bei einer
typischen Auslastung von 3.000 bis 5.000 Volllaststunden pro Jahr zwischen
10 und 23 Cent/kWh. Die Kosten für den Bau von Wasserkraftanlagen sind
grundsätzlich an die Höhe der installierten Leistung gebunden, aber auch
abhängig von der Fallhöhe, von den weiteren Standortbedingungen und
insbesondere von den notwendigen ökologischen Maßnahmen.

Speicherkraftwerke
Speicherkraftwerke nutzen das hohe Gefälle und die Speicherkapazität von
Talsperren und Bergseen zur Stromerzeugung. Beim Talsperren-Kraftwerk
befinden sich die Turbinen am Fuß der Staumauer. Beim Bergspeicherkraftwerk
wird ein in der Höhe liegender See über Druckrohrleitungen mit der im Tal
liegenden Kraftwerksanlage verbunden. Speicherkraftwerke können sowohl zur
Deckung der elektrischen Grundlast als auch im Spitzenlastbetrieb eingesetzt
werden.

Pumpspeicherkraftwerke werden nicht durch natürliche Wasservorkommen,
sondern durch aus dem Tal gepumptes Wasser aufgefüllt. Damit wird in
Schwachlastzeiten erzeugter elektrischer Strom als potenzielle Energie des
Wassers zwischengespeichert und kann in Spitzenlastzeiten wieder über eine
Turbine abgerufen werden.

Laufwasserkraftwerke
Laufwasserkraftwerke nutzen die Strömung eines Flusses oder Kanals zur
Stromerzeugung. Charakteristisch ist eine niedrige Fallhöhe bei relativ
großer, oft jahreszeitlich mehr oder weniger stark schwankender Wassermenge.
Die Anlagen werden aus wirtschaftlichen Gründen oft in Verbindung mit
Schleusen gebaut.

Arbeitsplätze
Viele deutsche Unternehmen der Branche sind in starkem Maße im Ausland
aktiv, andererseits drängen Anbieter aus Österreich, der Schweiz,
Frankreich, Tschechien und Polen auf den deutschen Markt. Eine Abschätzung
der Beschäftigungseffekte in Deutschland ist daher schwierig. Jüngsten
Schätzungen zufolge waren im Jahr 2007 in Deutschland ca. 9.400
Arbeitsplätze in der Wasserkraftbranche beschäftigt, die insgesamt 1,23 Mrd.
umgesetzt haben.

(Quelle: Bundeswirtschaftsministerium)

 
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