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Lexikon der Geowissenschaften: Wasserkraftanlage

Wasserkraftanlage, Anlage, bei der die potentielle Energie und die Bewegungsenergie des Wassers zunächst über Turbinen in mechanische und anschließend über Generatoren in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Leistungsabgabe wird dabei in erster Linie bestimmt vom Durchfluß und der Fallhöhe, d.h. der Differenz der Energiehöhen vor und hinter dem Kraftwerk. Die Fallhöhe kann entweder durch einen künstlichen Aufstau erzeugt werden (Wehr, Talsperre) oder durch Umleitung des Wassers aus höher gelegenen Becken. Nach der Druckhöhe unterscheidet man Niederdruckkraftwerke (Fallhöhe bis 15 m), Mitteldruckkraftwerke (Fallhöhe bis 50 m) und Hochdruckkraftwerke (Fallhöhe über 50 m). Eine weitere Einteilung erfolgt nach flußbaulichen und bautechnischen Gesichtspunkten. Laufkraftwerke sind Anlagen, die das natürliche Wasserdargebot eines Gewässers ohne nennenswerte Speicherung ausnutzen. Speicherkraftwerke verfügen hingegen über einen Speicher, der entweder durch den natürlichen Zufluß oder durch Rückpumpen gespeist wird (Pumpspeicherwerk). Sonderformen sind Gezeiten- und Wellenkraftwerke. Nach energiewirtschaftlichen Aspekten wird eine Unterteilung in Grundlastkraftwerke, Mittellastkraftwerke und Spitzenlastkraftwerke vorgenommen. Zur ersteren Gruppe gehören z.B. Laufkraftwerke, zur letzteren Kraftwerke an Talsperren oder Pumpspeicherwerke. Als Kleinwasserkraftanlagen gelten in Deutschland Anlagen mit einer Leistung von weniger als 1 MW.

Da die Erzeugung von Wasserkraft nicht mit Schadstoffemissionen verbunden ist, stellt sie vom Grundsatz her die am meisten umweltschonende Form der Energieerzeugung dar. Allerdings muß dabei berücksichtigt werden, daß Bau und Betrieb einer Wasserkraftanlage erhebliche und dauerhafte Eingriffe in Natur und Landschaft darstellen. Durch den für die Energieerzeugung erforderlichen Aufstau werden die Abflußdynamik, die Wasserwechselzone und die Fließcharakteristik des ursprünglichen Gewässers beeinflußt. Während bei Flußkraftwerken und insbesondere bei Speicherkraftwerken der Stauraum oberhalb der Sperre den wesentlichen Einfluß ausmacht, bilden bei Ausleitungskraftwerken die unterhalb der Stauanlage gelegenen Ausleitungsstrecken den eigentlichen Problembereich. Die früher bei Laufkraftwerken häufig übliche Totalausleitung wird heute vermieden und in der Regel in den Ausleitungsstrecken ein Restabfluß belassen, der zur Aufrechterhaltung der wichtigsten ökologischen Funktionen erforderlich ist. Um Wanderfischen die Überwindung der Fallstufe zu ermöglichen, werden Fischaufstiege angeordnet. [EWi]

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