Wasserkraft Der Strom aus dem Strom
Wasserkraft ist auf der ganzen Welt eine der wichtigsten erneuerbaren Energiequellen. Wasserkraftwerke verbrauchen keine Rohstoffe und stoßen keine Abgase aus. Doch manche Anlagen sind heftig umstritten, weil ihr Bau tief in die Natur eingreift.
Atatürk-Staudamm Am 25. Juli 1992 nehmen im Südosten der Türkei die ersten Turbinen des 169 Meter hohen Atatürk-Staudammes den Betrieb auf. Der Staudamm ist der größte der insgesamt 22 Dämme, mit denen das Wasser der Flüsse Euphrat und Tigris gestaut werden. Der nach Mustafa Kemal Atatürk benannte Stausee ist etwa anderthalbmal so groß wie der Bodensee. Die Bauzeit betrug rund zehn Jahre.
Wasserkraft hat gegenüber anderen erneuerbaren Energiequellen einen entscheidenden Vorteil: Sie lässt sich regulieren. Die Energie, die im Wasser steckt, lässt sich abrufen, wenn man sie braucht, im Gegensatz zur Energie, die Wind und Sonne liefern.
Wasserkraft weltweit wichtig
Weltweit gehört Wasserkraft zu den am intensivsten genutzten erneuerbaren Energiequellen. Ihr Anteil an der weltweiten Stromversorgung betrug im Jahr 2019 rund 15,9 Prozent. Am meisten Strom aus Wasserkraft produzieren China, Brasilien und Kanada. In Europa deckt Norwegen seinen Strombedarf fast vollständig aus Wasserkraft, Island zu fast drei Vierteln. In Deutschland kam 2019 die Stromproduktion aus Wasserkraft auf 3,5 Prozent des Bruttostromverbrauchs. Die abfluss- und gefällereichen Regionen der Mittelgebirge, der Voralpen und Alpen sowie alle größeren Flüsse sind gut geeignet, um die Wasserkraft zur Energiegewinnung zu nutzen.
Wasserkraft in Bayern
Mehr als 80 Prozent des Wasserkraftstroms werden im Süden Deutschlands, in Bayern und Baden-Württemberg, erzeugt (Stand 2017). In Bayern betrug der Anteil von Strom aus Wasserkraft 2019 laut dem Energieatlas Bayern fast 16 Prozent an der Bruttostromversorgung. Die Berge sorgen für ausreichend Gefälle, das notwendig ist, um die Turbinen mit Wasser anzutreiben. 2021 waren in Bayern laut dem Bayerischen Landesamt für Umwelt rund 4.250 Wasserkraftwerke mit einer Gesamtleistung von fast drei Gigawatt in Betrieb.
Wenige große Anlagen leisten am meisten
2018 gab es in Deutschland über 7.000 Wasserkraftwerke. Nur ein Bruchteil davon zählt zu den mittleren und großen Kraftwerken, doch diese erzeugen zusammen einen Großteil des gesamten Wasserkraftstroms. Große Wasserkraftwerke sind zwar gut für das Klima, aber meist auch ein starker Eingriff in die Natur. Pläne für den Bau neuer großer Wasserkraftwerke würden daher vermutlich zu Protesten führen.
Typologie der Wasserkraftwerke
Laufwasser-
Laufwasserkraftwerk bei Eitting am Mittlere-Isar-Kanal
Die meisten Wasserkraftwerke in Deutschland sind sogenannte Laufwasserkraftwerke, zum Beispiel die Kraftwerke an den zahlreichen Staustufen an Lech und Inn. Laufwasserkraftwerke haben eine relativ geringe Fallhöhe und eine große Durchflussmenge, die je nach Jahreszeit und Niederschlag schwankt.
Speicher-
Walchenseekraftwerk
Speicherkraftwerke nutzen ein großes Gefälle und die Speicherkapazität von Talsperren und Gebirgsseen. Im Tal oder am Fuß der Staumauer befinden sich die Turbinen, die Strom erzeugen. Ein Beispiel für diesen Typ ist das Walchenseekraftwerk. Es hat eine Fallhöhe von über 200 Metern.
Pumpspeicher-
Pumpspeichwerk Goldisthal
Pumpspeicherkraftwerke sind ein Sondertyp unter den Speicherkraftwerken. Sie nutzen die in Schwachlastzeiten überflüssige Energie, um Wasser in einen Speichersee hinauf zu pumpen. Bei Bedarf kann es wieder abgelassen werden und dabei Strom erzeugen.
und Kleinwasserkraftwerke
Wasserkraftwerk in Essen
Kleinwasserkraftwerke arbeiten nach den gleichen technischen Prinzipien wie Laufwasser- und Speicherkraftwerke. Sie produzieren aber deutlich weniger Leistung. In Deutschland gelten Anlagen bis zu einer Leistung von zehn Megawatt als Kleinwasserkraftwerke.
Angriff auf die Natur
Mit großen Staudämmen greift der Mensch massiv in die Umwelt ein. Das Wasser überschwemmt weite Gebiete und zerstört den Lebensraum von Tieren, Pflanzen und Menschen. In manchen Fällen werden ganze Wälder überflutet. Dadurch entstehen klimaschädliche Gase und belasten die eigentlich hervorragende CO2-Bilanz der Wasserkraftwerke. Durch das Aufstauen der Flüsse ändern sich zudem der Nährstoffgehalt des Wassers, die Temperatur und die Wasserchemie. Das kann die Artenvielfalt im Fluss nachhaltig beeinträchtigen.
Gefährliche Turbinen
Große Wasserkraftwerke zerschneiden zudem die Flussläufe. So werden sie zu Barrieren und die Turbinen zu tödlichen Fallen für viele Wassertiere. Umgehungsgewässer und "Wanderhilfen" für Fische sollen den Weg wieder freimachen. Doch die sogenannten "Fischtreppen" sind meist nur für die Wanderung flussaufwärts geeignet. Beim Abstieg landen viele Fische doch in der Turbine. Eine mögliche Alternative könnten die kleinen, unter Wasser liegenden Schachtkraftwerke sein, die von der TU München entwickelt wurden.