Foto: Penny Mathews (Freepik)
Schon seit Jahrhunderten wird Wasserkraft genutzt. So wurde früher die Energie des Wassers direkt mechanisch genutzt, um damit beispielsweise Mühlen, Säge- und Hammerwerke anzutreiben. Über ein Turbinenrad wird die Strömungsenergie des Wassers in mechanische Rotationsenergie umgewandelt, die zum Antrieb von Maschinen oder Generatoren genutzt werden kann.
Heute wird die gewonnene Energie überwiegend mit Generatoren in Strom umgewandelt, bei dem hohe elektrische Wirkungsgrade von über 90 Prozent erreicht werden. Je größer die Menge des fließenden Wassers und die Höhendifferenz ist, desto mehr Strom kann erzeugt werden.
Wasserkraftwerke werden zum einen nach Ihrer Leistungsgröße in Klein- und Großanlagen und zum anderen nach Ihren technischen Eigenschaften in Lauf-, sowie Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke definiert.
Laufwasserkraftwerke nutzen die natürliche Strömung von Flüssen und Bächen. Um die potenziell nutzbare Energie zu erhöhen, findet meist auch eine Aufstauung durch ein Wehr statt.
Speicherkraftwerke nutzen das hohe Gefälle und die Speicherkapazität von Talsperren und Bergseen zur Stromerzeugung. Pumpspeicherkraftwerke sind eine Sonderform der Speicherkraftwerke, die das Wasser in ein höher gelegenes Speicherbecken pumpen.
Bei den Turbinenrädern kommen je nach Volumenstrom und Fallhöhe unterschiedliche Typen zum Einsatz, wie beispielsweise Francis-, Kaplan- oder Pelton-Turbinen.
Eine noch relativ junge Entwicklung ist dagegen die Energiegewinnung aus dem Meer, bei dem die Strömungen auf unterschiedliche Weise genutzt werden können. So gibt es beispielsweise Meeresströmungs-, Gezeiten- und Wellenkraftwerke.