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Laufkraftwerke

Primärenergieträger

Laufkraftwerke wandeln die Kraft des fließenden Wassers in elektrische Energie um. Die Stromerzeugung ist abhängig von der Fallhöhe, der Wassermenge und vom momentanen Zufluss. In Österreich haben die meisten Flüsse ein relativ großes Gefälle, was zu einer grösseren Stromproduktion führt. Flusskraftwerke erzeugen nicht nur Strom, sondern bilden auch einen Schutz vor Hochwasser. Mit dem Kraftwerksbau entstehen oft auch Erholungs- und Freizeiträume.

Funktionsweise

Das Flusswasser wird durch eine Wasserturbine geleitet, die die potentielle Energie des Wassers in eine mechanische Drehbewegung umwandelt. Diese Drehbewegung treibt einen Generator an. Um Durchfluss und Gefällehöhe zu steigern, wird mittels einer Wehranlage das Flusswasser aufgestaut. Dadurch entsteht auf der flussaufwärts gelegenen Seite der Wehranlage ein Stausee, der sogenannte Rückstauraum. Die Fallhöhe als Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser sowie der Wasserdurchfluss bestimmen die Installierte Leistung und das Arbeitsvermögen des Kraftwerkes. Ein Diffusor am Austritt der Wasserturbine vergrößert den Wirkungsgrad bei gegebenem Höhenunterschied, verstärkt aber auch auf Grund seiner Vakuumbildung die Gefahr von Turbinenschäden durch Kavitation. Laufkraftwerke erzeugen die ganze Zeit Strom und werden darum zur Abdeckung der Grundlast verwendet. Hochwasser und Niedrigwasser führen jedoch zu einer Verminderung der Leistung. Bei Hochwasser verringert sich die Fallhöhe, weil der Wasserspiegel unterhalb der Wehranlage ansteigt. Bei Niedrigwasser verringert sich der Durchfluss. Im Winter ist die Stromproduktion, aufgrund der geringeren Wasserführung der Flüsse, geringer als im Sommer.

Verwendungsmöglichkeiten

Laufkraftwerke können im Prinzip überall auf der Welt eingesetzt werden, wo geeignete Flüsse vorhanden vorhanden sind. Jedoch sollte die Landschaftsarchitektur und die Tierwelt berücksichtigt werden.

Ökologische Aspekte

Laufkraftwerke erzeugen Strom aus erneuerbarer Energie und sind daher ökologisch unbedenklich. Jedoch entstehen durch bauliche Massnahmen massive Eingriffe in die Umwelt, die zu einer nachhaltigen Veränderung der Ökologie führen können. Folgen wie Verlust der natürlichen Fluss-Dynamik, dem Ausfall von ökologisch wichtigen Überflutungen, eine daraus resultierende Verringerung des Nährstoffeintrages sind zu erwarten.

Wasserkraftwerke sind im Allgemeinen rentabel. Sie haben eine lange Lebensdauer. Nur die Mechanisch beanspruchten Teile müssen ersetzt werden. Die kinetische Energie wird ohne Abfallprodukte umgewandelt. Wasser bleibt Wasser. Der Rohstoff muss nicht hergestellt werden, er ist in der Natur als solches vorhanden.

Positiv an Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken ist ihre Felxibilität. Bei Stromüberfluss können sie heruntergefahren werden. Pumpspeicherkraftwerke können mit überschüssigem Strom Wasser hochpumpen und bei höherem Strombedarf das Netz stützen. Speicherkraftwerke können als überdimensionalen Kondensator betrachtet werden. Interessant daran ist, dass diese Technik den grössten Wirkungsgrad in Sachen Energiespeicher besitzt. Sie speichern gigantische Mengen an Energie. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Wassermenge reguliert werden kann und dadurch ein See nicht plötzlich leer ist.

Vor- und Nachteile

Vorteile

  • Es wird kein Rohstoff verbracuht
  • Lange Lebensdauer
  • Im Allgemeinen rentabel
  • Wasserkraftwerke sind nahezu Emissionsfrei
Nachteile
  • Zerstörung der Landschaft
  • Würde eine Staumauer reissen oder brechen, dann wäre dies fatal für das anschliessende Tal
Andersweitige Nutzungsmöglichkeiten des Wassers

  • Flussschifffahrt kann trotzdem fortgesetzt werden
  • Es können Stauseen vor den Laufkraftwerken vom Menschen errichtet werden
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zu erneuerbare Energie

 
(C) die jeweiligen Autoren last change: 30. April 2016