Mit einem Wasserrad lässt sich die Energie eines Wasserlaufs nutzen. Bei der Optimierung der Form der Wasserschaufeln kommt es darauf an, ob das Wasser sehr schnell oder eher langsam strömt und natürlich auf die Wassermenge pro Zeiteinheit.

Wasserkraftwerke

"Francis-Turbine" für mittlere Strömungsgeschwindigkeit

Heute baut man keine hölzernen Wasserräder mehr, sondern Wasserturbinen aus hochwertigem Stahl. Aber es ist immer noch höchste Ingenieurskunst, eine optimale Schaufelform zu entwickeln.

Pelton-Turbine in einem Speicher-Modell-Wasserkraftwerk

Bei einem Pelton-Turbinen-Wasserkraftwerk strömt das Wasser durch eine Rohrleitung ins Tal und tritt dort mit hoher Geschwindigkeit aus einer Düse aus. In der Turbine wird dann die kinetische Energie des Wassers über die Schaufeln fast vollständig in mechanische Energie umgewandelt.

Windkraftwerke

Historische Windmühle

Historische Windmühlen kennen wir von Urlauben in Spanien, den Niederlanden und in Norddeutschland. Mit der Windkraft wurde Mehl gemahlen und Felder entwässert. Ihr Wirkungsgrad ist zwar nicht besonders groß, aber für die damalige Zeit bedeuteten sie die Spitze des Fortschritts. Heute sind Windkraftwerke wieder sehr aktuell.

Modernes Windkraftwerk

Sie sehen jedoch ganz anders aus wie ihre Vorläufer. Der Rotor besteht meist aus drei strömungsgünstig geformten Blättern, im ebenfalls strömungsgünstig geformten Gehäuse an der Spitze des Turms befindet sich ein Getriebe und der Generator.

Modellversuch

Modellversuch zu einem Windkraftwerk

Bei einem Modellversuch kann man erkennen, dass es nicht so einfach ist, einen Großteil der Bewegungsenergie der strömenden Luft in Rotationsenergie umzuwandeln.

Wo kann man Windkraft nutzen?

Diese Karte zeigt, wo in Europa sich Windkraftwerke lohnen.

Windkraftwerke rentieren sich am ehesten im offenen Meer, an der Küste und in den Höhenlagen der Mittelgebirge.