Einführung
Menschen nutzen die Kraft des Wassers seit Tausenden von Jahren. Die potenzielle Energie des Wassers wurde verwendet, um Mühlen anzutreiben, Pumpen zu betreiben und für zahlreiche andere Anwendungen. Die Umwandlung der potenziellen Energie des Wassers in elektrische Energie ist jedoch ein relativ neues Konzept.
Um Elektrizität mit einem Wasserkraftwerk-Staudamm zu erzeugen, benötigen Sie zwei Dinge:
- Eine große Menge an Wasser.
- Einen Höhenunterschied zwischen der Auslass- und Einlassseite des Damms; dieser Höhenunterschied wird als ‘Gefälle’ bezeichnet.
Das Oberwasser befindet sich stromaufwärts des Damms und das Unterwasser stromabwärts; der Damm trennt physisch das Oberwasser vom Unterwasser. Das Oberwasser besteht aus einer großen Wassermenge, die eine konstante Wasserversorgung für die Stromerzeugung gewährleistet. Ein Wasserleiter - bekannt als Druckrohrleitung - verbindet das Oberwasser mit dem Kraftwerk am Fuß des Damms. Das Kraftwerk enthält alle notwendigen Geräte, um die potenzielle Energie des Wassers in elektrische Energie umzuwandeln.
Wie Wasserkraftwerke funktionieren
Das folgende Video ist ein Auszug aus unserem Einführungskurs in Wasserkraftwerke.
Wasser tritt durch einen der HauptEinlässe in die Druckrohrleitungen ein. Das Wasser fließt dann durch die Druckrohrleitungen, bis es die Wasserkraftturbinen im Kraftwerk erreicht. Wenn das Wasser über jeden Turbinenläufer strömt, drehen sich die Läufer, und wir erhalten mechanische Energie. Die mechanische Energie der Turbinenläufer wird an einen elektrischen Generator weitergeleitet, der an einer gemeinsamen Welle angeschlossen ist. Wir haben nun die potenzielle Energie des Wassers in elektrische Energie umgewandelt und können diese über einen Transformator und das Hochspannungsnetz verteilen. Am Ende des Prozesses fließt das Wasser vom Kraftwerk durch die Saugrohre bis es das Unterwasser erreicht. Der gesamte Prozess ist kontinuierlich, was zu einer konstanten und zuverlässigen Form der Stromerzeugung führt.
Gefällt Ihnen dieser Artikel? Dann schauen Sie sich unbedingt unseren Video-Kurs über Wasserkraftwerke an! Der Kurs enthält ein Quiz, ein Handbuch, und Sie erhalten ein Zertifikat, wenn Sie den Kurs abschließen. Viel Spaß!
Vorteile und Nachteile
Vorteile von Wasserkraftwerken
- Bieten eine konstante und zuverlässige Form der Stromerzeugung, vorausgesetzt, es ist genügend Oberwasser vorhanden.
- Stellen eine erneuerbare (grüne) Form der Energie dar und produzieren keine Abfallprodukte.
- Sind im Vergleich zu anderen Stromerzeugungsmethoden sehr effizient.
- Kostengünstig im Betrieb.
- Haben eine lange Lebensdauer (einige Wasserkraftwerke sind über 100 Jahre alt!).
Nachteile von Wasserkraftwerken
- Können lokale Lebensräume erheblich stören aufgrund der großen topologischen Veränderungen, die erforderlich sind, um die Betriebsbedingungen des Damms zu schaffen. Diese negativen Auswirkungen betreffen sowohl Pflanzen als auch Tiere; dies ist bei weitem der größte Nachteil von Wasserkraftwerken.
- Teuer im Bau (hohe Anfangskosten).
- Katastrophale Folgen bei Versagen des Damms (mit potenziellem Verlust von Menschenleben).
Zusätzliche Ressourcen
https://energyeducation.ca/encyclopedia/Hydroelectric_dam
https://en.wikipedia.org/wiki/Hydroelectricity
https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/hydroelectric-power-how-it-works