Wasserkraft ist die Energie, die aus der potentiellen Energie des Wassers oder des fließenden Wassers gewonnen wird. Diese Energie kann direkt genutzt werden, um die Welle einer Hydraulikturbine für mechanische Arbeiten zu drehen.
Es ist eine erneuerbare Energiequelle, die vom Wasserkreislauf abhängt. Es handelt sich um saubere Energie, die als Alternative zu fossilen Brennstoffen angeboten wird, da keine Abfälle oder Treibhausgase entstehen. Es hat jedoch einige Umweltauswirkungen.
Wasserkraft ist die Umwandlung dieser mechanischen Arbeit in Elektrizität.
Ein Vorteil der Wasserkraft besteht darin, dass Dämme es ermöglichen, den Flussfluss stromabwärts an der Barriere vorbei zu regulieren. Auf der anderen Seite fallen unter den vielen Nachteilen der hydraulischen Energie die negativen Auswirkungen auf das Ökosystem der Region auf.
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Wie funktioniert Wasserkraft? Grundlagen der Wasserkraft
Wasserkraft entsteht durch das Wasser, das in Flüssen und Seen fließt, dank Dämmen und Zwangsleitungen.
Es gibt verschiedene Arten von Wasserkraftwerken:
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Stationen mit erheblichen Fallhöhen - in den Bergregionen.
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Stationen mit kleinen Höhenunterschieden - flüssige Wasserpflanzen und große Flusswassermassen.
Wasser aus einem See oder künstlichen Becken wird stromabwärts durch Druckbehälter transportiert. Auf diese Weise werden seine potentielle Energie und kinetische Energie umgewandelt, die auf verschiedene Arten genutzt werden können.
Die erhaltene Energie kann zwei Funktionen haben:
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Führen Sie mechanische Arbeiten durch (z. B. in industriellen Prozessen).
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Zur Erzeugung elektrischer Energie (dies ist die häufigste Verwendung)
Kraftwerke treiben mit mechanischer Energie eine an einen elektrischen Generator angeschlossene Hydraulikturbine an und erzeugen dann Strom.
Gezeitenkraft
Die Wasserkraftproduktion kann auch durch die Nutzung von Wellen, Gezeiten und Meeresströmungen erfolgen. In diesem Fall sprechen wir von Gezeitenenergie oder Gezeitenenergie.
Beispiele für Wasserkraft
Wenn wir über Wasserkraft sprechen, beziehen wir uns oft auf elektrische Energie. Es hat jedoch viele Anwendungen:
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Ein Wasserkraftwerk kann Wasserkraft in Elektrizität umwandeln.
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Ein von den Wellen angetriebener Surfer gewinnt dank der hydraulischen Energie des Meeres kinetische Energie.
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Ein Kajak, das die Stromschnellen des Flusses hinunterfährt, nutzt die Strömung des Flusses, um Verdrängungsarbeiten durchzuführen.
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Eine Wassermühle wandelt fallendes Wasser in Rotationsenergie um. Hydraulikmühlen wurden im Laufe der Geschichte verwendet. Sie waren beliebt bei Aktivitäten im Zusammenhang mit der Landwirtschaft (Produktion von Mehl und Öl) und in der Industrie (Metall, Papier oder Textil).
Einige Beispiele für bedeutende Wasserkraftwerke sind:
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Das Robert Moses Niagara-Kraftwerk in der Nähe der Niagarafälle in den USA war das erste Wasserkraftwerk in der Geschichte.
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An der Grenze zwischen Paraguay und Brasilien befindet sich das Wasserkraftwerk Itaipu. Es ist das größte Wasserkraftwerk in Bezug auf den erzeugten Strom.
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Der Drei-Schluchten-Damm (China) ist der zweitgrößte Damm der Welt.
Wie funktioniert ein Wasserkraftwerk?
Wasserkraft ist die Anwendung von hydraulischer Energie zur Stromerzeugung.
Eine Turbine und ein Generator erzeugen Strom.
Hydroelektrisches Kraftwerk
Ein Wasserkraftwerk besteht aus einer Reihe von Wasserbauarbeiten und -maschinen, mit denen Strom aus der Kraft des Wassers gewonnen werden kann.
Das Wasser wird zu einer oder mehreren Hydraulikturbinen transportiert, die sich dank des Wasserdrucks drehen. Jede Turbine ist mit einem Generator gekoppelt, der die Drehbewegung in elektrische Energie umwandelt.
Was ist Pumpspeicher-Wasserkraft (PSH)?
Wasserkraft kann auch Energie in Form von potentieller Energie zwischen zwei Reservoirs in unterschiedlichen Höhen speichern. Es ist eine Methode der Wasserkraft, die von Stromversorgungssystemen zum Lastausgleich gehalten wird.
Bei überschüssigem Strom pumpt die Anlage Wasser in den oberen Vorratsbehälter.
Bei Bedarf wird das Wasser freigesetzt, um die Turbinen wieder anzutreiben.
Nachteile von Wasserkraftwerken
Obwohl diese Quelle als saubere Energie betrachtet wird, bringt ihre Verwendung erhebliche Vorteile für andere nicht erneuerbare Energiearten mit sich. Es gibt jedoch bestimmte Nachteile:
Der Bau eines Wasserkraftwerks umfasst:
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Bau von Staudämmen und großen Becken oder künstlichen Ablagerungen.
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Einen Damm zu bauen bedeutet die Überflutung ausgedehnter Böden.
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Es verändert den Flussfluss.
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Es beeinflusst den Weg der vom Fluss transportierten Sedimente.
Diese Probleme haben besondere Auswirkungen. In schweren Fällen kann es das Ökosystem des Gebiets mit erheblichen Umweltschäden und -risiken stören.