Energie aus Wasser
Was ist Wasserkraft und wie funktioniert sie? Wasserkraft ist eine erneuerbare Energiequelle, die entsteht, indem die Bewegung des Wassers genutzt wird. Diese Energie wird genutzt, um Turbinen anzutreiben und damit Elektrizität zu erzeugen. Interessiert? Das und mehr erfährst du im folgenden Text.
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Grundlagen zum Thema Energie aus Wasser
Was versteht man unter Wasserenergie?
Hast du deine Hand schon einmal in ein fließendes Gewässer gehalten oder wolltest sogar in der Strömung schwimmen? Das ist gar nicht so einfach, denn Wasser kann eine große Kraft haben, uns wegtreiben und damit auch in Gefahr bringen. Das Schwimmen in Fließgewässern, wie Bächen und Flüssen, ist daher nur unter großer Vorsicht zu genießen und teilweise sogar verboten.
Aber kann man diese Kraft des Wassers nicht auch nutzen? Ja, das kann man. Die Wasserkraft liefert uns wertvolle Energie. Sie steht uns unbegrenzt zur Verfügung, denn Wasser kann immer fließen. Deshalb gehört Wasserkraft zu den erneuerbaren, den sogenannten regenerativen Energien, die uns quasi unbegrenzt zur Verfügung stehen.
Wie funktioniert Wasserkraft, was hat diese Kraft mit Physik zu tun und wie nutzte der Mensch früher die Wasserkraft? Antworten auf diese Fragen und auch was Wasserkraft genau ist, wird dir in diesem Lerntext einfach erklärt. Die Informationen rund um die Wasserenergie kannst du gut für ein Referat zur Wasserkraft verwenden.
Wasserkraft – eine erneuerbare Energie
Die Besonderheit der Wasserkraft ist ihre schier unbegrenzte Verfügbarkeit. Die Energie aus Wasser verbraucht keine Rohstoffe. Im Gegensatz dazu verschwinden Kohle oder Gas, wenn man die beiden Rohstoffe verbrennt, um daraus Energie zu gewinnen. Bei der Nutzung von Wasserenergie bedient man sich nur einer Eigenschaft des Wassers: nämlich seiner Bewegung.
Durch die Nutzung von erneuerbaren Energien werden fossile Brennstoffe geschont und außerdem wird die Luftverschmutzung reduziert. Zu den fossilen Brennstoffen gehören alle endlichen Rohstoffe zur Energiegewinnung, wie Kohle, Gas oder Erdöl. Neben der Wasserkraft gibt es noch weitere regenerative Energieformen, wie zum Beispiel die Energie aus der Sonne oder die Energie aus Windkraftwerken.
Einen Überblick über fossile und regenerative Energiequellen findest du in der folgenden Tabelle:
| Fossile Energiequellen | Regenerative Energiequellen |
|---|---|
| Kohle | Bioenergie (aus z. B. Pflanzen) |
| Erdgas | Erdwärme (Geothermie) |
| Erdöl | Windenergie |
| Wasserkraft | |
| Sonnenenergie |
Wie entsteht Wasserkraft?
Die Definition oder Erklärung der Wasserkraft ist mithilfe der Physik einfach zu beschreiben. Überall, wo sich Wasser auf natürliche Weise bewegt, wirkt eine Kraft. Diese Wasserkraft finden wir im Meer (Gezeiten, Strömungen), in Flüssen und selbst in kleinen Bächen. Sie wird auch als Wasserenergie bezeichnet. Diese Energie können wir für uns nutzen. Vielleicht weißt du bereits, wo der Strom herkommt und welche Probleme es mit fossilen Brennstoffen zur Stromgewinnung gibt. Schau dir dazu auch gerne dieses Video an: Energie aus Kohle.
Wie aber wird die Kraft des Wassers für die Energiegewinnung genutzt? Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die meiste Wasserenergie produzieren sogenannte Wasserkraftwerke:
- Hier wird das Wasser aus einem höher gelegenen Wasserspeicher oder einem See durch große Rohre einen Abhang hinuntergeleitet.
- Dabei kommt das Wasser in Bewegung und nimmt richtig Fahrt auf.
- Am tiefsten Punkt, wo das Wasser am stärksten in Bewegung ist und damit die größte Kraft hat, trifft es auf Turbinen (rotierende, also sich drehende Strömungsmaschinen).
- Durch die Strömungskraft des Wassers werden die Turbinen in Bewegung gesetzt und fortlaufend angetrieben.
- Durch die Bewegung der Turbine wird die Kraft des Wassers in Strom umgewandelt, der in das Stromnetz eingespeist und somit von uns genutzt werden kann.
Auf diesem Bild siehst du den Vorgang ganz genau:
Andere Möglichkeiten sind zum Beispiel die Energiegewinnung mit Wasserrädern durch die Strömung der Flüsse oder Gezeitenkraftwerke an Flussmündungen in Meeresnähe, wo die Wasserkraft aus dem Wechsel von Ebbe und Flut genutzt werden kann.
Die Geschichte der Wasserkraft
Das Wasserkraftwerk ist keine Erfindung der Neuzeit. Die Energie aus Wasser kannten auch schon die Menschen in früher Geschichte. So trieb das Wasser von Bächen und Flüssen schon in der Antike Wasserräder oder Schöpfwerke an. Im Mittelalter nutzten die Menschen Bachläufe, um zum Beispiel Mühlen oder Sägen anzutreiben.
In der Zusammenfassung kann man feststellen, dass die Wasserkraft nicht nur in der Vergangenheit und Gegenwart eine Rolle spielte bzw. spielt, sondern auch für unsere umweltbewusste Zukunft einen wichtigen Beitrag leisten kann.
Transkript Energie aus Wasser
Interviewer: Neben den endlichen Energieträgern gibt es Kräfte, die sich immer wieder erneuern, zum Beispiel Wasser. Wo Wasserkraft vorhanden ist, steht sie praktisch unbegrenzt zur Verfügung. Schon seit Jahrtausenden nutzen Menschen die Kraft des Wassers. Es gibt Laufwasserkraftwerke an Bächen und Flüssen und riesige Speicherkraftwerke wie das am Walchensee in Süddeutschland. 84 Tonnen Wasser rauschen durch diese Rohre zu Tal, pro Sekunde. Christian Orschler: 124000 Kilowatt Leistung hat das Kraftwerk und erzeugt damit pro Jahr 300 Millionen Kilowattstunden Strom. Das genügt, um etwa 250000 Haushalte mit Strom aus der Wasserkraft zu versorgen. Das Ganze schon seit 1924.Interviewer: Und wie funktioniert das, Strom aus Wasser zu machen? Christian Orschler: Das Wasser kommt vom Berg herunter, fließt in den grünen Bereich, das ist die Turbine. Dort setzt sich die Energie des Wassers in Bewegungsenergie um, geht über die Welle in den dunkelgrünen Bereich, den Generator. Dort wird der Strom erzeugt. Und geht dann hinaus in die Leitung. Interviewer: Wasserkraftwerke mit Speicherseen haben einen großen Vorteil. Sie können sich dem Bedarf perfekt anpassen. Christian Orschler: Morgens früh, wenn jeder sein Frühstück macht, brauchen wir viel Strom, mittags, wenn alle Mittagessen kochen, brauchen wir viel Strom und abends, wenn man gemütlich vor dem Fernseher sitzt, braucht man auch viel Strom. Das sind die sogenannten Tagesspitzen. Und das Walchenseekraftwerk ist dafür gebaut, Spitzenlaststrom zur Verfügung zu stellen.Interviewer: Wasser trägt heute mit gut drei Prozent zur Stromversorgung in Deutschland bei.
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