Wasserkraft

Strom aus dem Wasser

Mit der Kraft des Was­sers lässt sich Strom erzeu­gen und die­se Erkennt­nis ist kei­nes­falls neu. Schon in frü­hen Zei­ten gab es Was­ser­müh­len. Das Was­ser wur­de durch einen Bach­lauf in Rich­tung der Müh­len­rä­der gelei­tet, die­se nah­men eine gewis­se Men­ge Was­ser auf und durch die Gewichts­un­ter­schie­de sorg­te das Was­ser dafür, dass sich das Rad dreh­te. Die dabei erzeug­te Ener­gie wur­de mecha­nisch ins Inne­re der Müh­le gelei­tet und dort mit­hil­fe eines Rad­an­triebs dazu ver­wen­det, um zum Bei­spiel Mehl zu mah­len.

Was­ser hat Ener­gie, denn es steht gewis­ser­ma­ßen nicht still, son­dern befin­det sich stän­dig im Fluss. Das Flie­ßen ist bedingt durch das Schwe­re­feld, wel­ches der Pla­net Erde inne­hat. Was­ser fließt gewis­ser­ma­ßen immer nach unten. Dadurch ent­steht Rei­bung und Wär­me, die sich durch Was­ser­kraft­wer­ke zunut­ze gemacht wer­den kann. Da das Was­ser durch Ver­duns­tung und Nie­der­schlag stän­dig auf­ge­füllt wird, gehört die­se Ener­gie­quel­le genau wie Son­ne und Wind zu den erneu­er­ba­ren Ener­gi­en.

Eine lange Geschichte mit technischen Errungenschaften

Bereits vor mehr als 5000 Jah­ren ent­deck­ten die Chi­ne­sen den posi­ti­ven Nut­zen des Was­sers für ihre Zwe­cke. Mit Was­ser­schöpf­rä­dern wur­den die Fel­der bewirt­schaf­tet, so konn­te das wert­vol­le Nass ohne Kraft­an­stren­gung auch in wei­ter ent­fern­te Win­kel trans­por­tiert wer­den. Die­sen Vor­teil nutz­ten auch die Römer und Ägyp­ter. Spä­ter, ab dem neun­ten Jahr­hun­dert gab es dann ers­ter Was­ser­müh­len, die mit unter­schläch­ti­gen Was­ser­rä­dern, also im Was­ser lie­gend, betrie­ben wur­den. Noch ein­mal fünf Jahr­hun­der­te spä­ter gab es dann das soge­nann­te ober­schläch­ti­ge Was­ser­rad. Der ent­schei­den­de Vor­teil gegen­über der vor­her unten lie­gen­den Was­ser­rad war die dop­pel­te Aus­nut­zung des Ele­ments Was­ser. Nicht nur die Fließ­kraft des Was­sers wur­de genutzt, son­dern auch das Gewicht.

1767 erfand John Sme­a­ton ein Was­ser­rad, wel­ches guss­ei­sern war und so viel höhe­re Belas­tun­gen aus­hielt die davor gefer­tig­ten Was­ser­rä­der aus Holz. Letzt­end­lich war die­se die Grund­stein­le­gung für den Auf­schwung wäh­rend der indus­tri­el­len Revo­lu­ti­on. Im 19. Jahr­hun­dert war Was­ser einer der füh­ren­den Hel­fer, wenn es um den Antrieb ging. Mit der Erfin­dung der Was­ser­tur­bi­ne im Jahr 1842 durch den Fran­zo­sen Four­ney­ron schließ­lich war der Grund­stein für die heu­ti­gen Was­ser­kraft­wer­ke gelegt. Das größ­te Was­ser­kraft­werk steht an den welt­be­rühm­ten Nia­ga­ra­fäl­len in den USA. Was­ser­fäl­le als idea­le natür­li­che Stau­un­gen von gro­ßen Was­ser­mas­sen sind von jeher ide­al für den Bau von Was­ser­kraft­wer­ken und das ist bis heu­te so geblie­ben.

Wasserkraft und ihre Risiken

Prin­zi­pi­ell ist die Ener­gie­ge­win­nung durch die Kraft des Was­sers eine voll­kom­men öko­lo­gi­sche Vari­an­te, die natür­li­che Res­sour­ce Was­ser ist zumin­dest an den gro­ßen Flüs­sen und Mee­ren aus­rei­chend vor­han­den und bei der Ver­wen­dung wird kein schäd­li­ches CO2 oder ande­re Gase erzeugt. Der gro­ße Nach­teil ist aller­dings, dass für die effek­ti­ve Nut­zung der Was­ser­kraft zunächst viel Was­ser gestaut wer­den muss, um damit effek­tiv arbei­ten zu kön­nen. Der Grund­was­ser­spie­gel sinkt, dort leben­de Flo­ra und Fau­ne wird zer­stört. Die­se Stau­un­gen und Abstau­un­gen ste­hen im Ver­dacht, die Umwelt zu schä­di­gen und zwar nicht nur im Bereich der Stau­un­gen, son­dern auch bezüg­lich des kom­plet­ten Kli­mas. Damm­brü­che wie sie in der Ver­gan­gen­heit schon häu­fi­ger vor­ge­kom­men sind haben gro­ße Gebie­te auf lan­ge Sicht zer­stört. Durch Fau­lungs­pro­zes­se in Gebie­ten der künst­li­chen Tro­cken­le­gung kön­nen schäd­li­che Treib­haus­ga­se wie Koh­len­mon­oxid ent­ste­hen. Wie groß die Risi­ken und Nach­tei­le sind, dazu feh­len bis­lang stich­fes­te Unter­su­chun­gen.