Ayaan Scheele, Rebecca Donaldson, Catharina Fey, Anita Oster
Wasser
- Was ist Wasser? (Anita, Rebecca)
- Wasserkraftwerke
- Geschichte (Anita, Catharina)
- Wasserkraft Allgemein (Anita, Catharina)
- Aufbau von Wasserkraftwerken (Anita, Rebecca)
- Funktionsweise (Anita, Rebecca)
- Ökologische Auswirkung (Anita, Catharina)
- Mögliche Nachteile (Anita, Catharina)
- Mögliche Vorteile (Anita, Rebecca)
- Wasserkraft (Anita, Rebecca)
- Auswirkungen? (Anita, Catharina)
- Wie wirkt sich das Wasser auf die Umwelt aus? (Anita, Catharina, Ayaan)
Was ist Wasser?
Wasser (H2O) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H).
H2O, die einzige Chemische Verbindung kommt natürlich in allen drei Aggregatzuständen vor.
Die Bezeichnung Wasser wird besonders für den flüssigen Aggregatzustand verwendet. Im gefrorenen Zustand wird das Wasser Eis genannt, im gasförmigen Zustand Wasserdampf oder einfach nur Dampf.
Quelle: Wikipedia
Wasserkraftwerke
3-D-Visualisierung eines Projektes
Wasserkraftwerk in Modulbauweise
Peltonrad eines Wasserkraftwerkes
Peltonrad eines Wasserkraftwerkes
Ein Wasserkraftwerk oder Wasserkraftanlage ist ein Elektrizitätswerk, das die mechanische Energie des Wassers in elektrische Energie umwandelt und elektrischen Strom erzeugt.
Damit wird die Wasserkraft für den Menschen nutzbar gemacht.
Orontes
Geschichte
Die Geschichte der Wasserkraftwerke geht bis zu den alten Griechen und Römern zurück, die Wasserräder benutzten, um Mühlsteine anzutreiben.
Große Wasserräder wurden im Mittelalter entwickelt. Sie erbrachten bis zu 37 kW Leistung.
Als man mit der Herstellung von Gusseisernen Wasserrädern begann, begann die moderne Wasserkraft.
Bei der Industriellen Revolution spielte die Wasserkraft eine wichtige Rolle.
Wasserkraftwerke waren die ersten Kraftwerke, die zum Einsatz kamen. Es gab zwar schon Dampfmaschinen, aber Kohle war sehr knapp und teuer und Holz war nicht als Brennstoff geeignet. Der Einsatz von Wasserkraftwerken rentierte sich eher, als der von Dampfmaschinen. Man stieg auf Dampfmaschinen um, als die Kohle billiger wurde. Sie waren Leistungsfähiger und man war nicht mehr an einem Ort gebunden.
1880 wurde zum ersten Mal mit Wasserkraft Strom erzeugt.
Allgemein
Wasser ist als Energielieferant umweltfreundlich und wiederverwendbar.
Also ist Wasserkraft ein Zukunftsenergielieferant.
Ein Viertel der gesamten Energie auf der Erde wird durch Wasserkraft erzeugt. Dabei liegen Norwegen (99% ihres gesamten Energieverbrauchs), Zaire (97%) und Brasilien (96%) an der Spitze (Zum Vergleich: In Deutschland werden nur 4% der Energie aus Wasserkraft gewonnen).
In Brasilien befindet sich das zur Zeit leistungsstärkste Wasserkraftwerk der Erde: Dort erzeugen 18 Turbinen insgesamt 12600 Megawatt.
Aufbau
Die meisten Anlagen bestehen aus einem höhergelegenen Wasserspeicher. Turbinen und Generatoren. Das Wasser wird im Wasserspeicher gestaut. Da das Wasser mit hohem Druck durch Rohre fließt, trifft es im Tal auf die Turbinen, die durch das Wasser in Bewegung versetzt werden.
Die Generatoren liegen direkt über den Turbinen und sind mit ihnen durch Wellen verbunden. Wenn sich die Turbine dreht, dann dreht sich dadurch auch die Welle, die wiederum den Generator antreibt, der dann den Strom erzeugt.
Abhängig von der Fallhöhe des Wassers in einem Wasserkraftwerk werden verschiedene Turbinen eingesetzt: Für große Fallhöhen werden Francisturbinen eingezetzt und für für kleine Fallhöhen Propeller- bzw. Kaplanturbinen.
Das Laufwasserkraftwerk ist der weniger verbreitete Typ.
Den findet man an Wasserfällen, so z. B. an den Niagarafällen findet. das man an Wasserfällen,
Laufwasserkraftwerke können nur dort gebaut werden, wo es ein genügend große Gefälle gibt und wo auch genug Wasser durchfließt, sodass ein ähnlicher Wasserdruck entsteht wie bei den Druckrohren der Speicheranlage.
Funktionsweise
Das Wasser wird durch eine Turbine geleitet, wodurch die Schaufelräder der Turbine in Drehbewegung versetzt werden. Diese wird direkt oder über ein Getriebe an den Stromgenerator weiter geleitet.
Ökologische Auswirkung
Der Landschaftsverbrauch beim Anlegen von Wasserkraftwerken, insbesondere beim Bau von neuen Stauseen oder Sperrwerken kann zu Konflikten führen, bei denen Nachteile und Vorteile, auch im Vergleich zu anderen Lösungen, im Einzelfall abgewogen werden müssen.
- Mögliche Nachteile
- Umsiedlung der Bewohner
- ökologische Veränderungen, Beeinträchtigung von Natur und Landschaft, Zerstörung des natürlichen Fließgewässerregimes
- Überstauung und Zerstörung von Kulturgütern
- begrenzte potentielle Nutzungsdauer, da Stauseen (wie jeder Binnensee) verlanden, bzw. großer Erhaltungsaufwand er Erhaltungsaufwand
- Mögliche Vorteile
- Erneuerbare Energieform in großem Maßstab (Einschränkung: Pumpspeicherkraftwerke)
- Keine Emissionen von Treibhausgasen (Einschränkung: Pumpspeicherkraftwerke, sowie Methanemissionen bei Stauseen, unter denen vor der Flutung die Vegetation nicht entfernt wurde
- Flussregulierung, Hochwasserschutz (Wasser wird in wasserreichen Zeiten zurückgehalten und dosiert abgegeben)
- verbesserte Schiffbarkeit von Flüssen
- Reinigung der Flüsse (Treibgut wird vom Rechen des Kraftwerkes zurückgehalten und entsorgt)
- Kühlung der Flüsse (die Energie, die das Kraftwerk dem Fluss entzieht, würde ohne das Kraftwerk zu verstärkter innerer Reibung und Erwärmung des Wassers führen)
- Bewässerung (Wasser steht auch in wasserarmen Zeiten zur Verfügung)
Quelle: Google
Wasserkraft
Wasserkraft bezeichnet die Umwandlung kinetischer und potentieller Energie von Wasser in elektrische Energie.
Sonnenenergie ist die ursprüngliche Energiequelle für die Wasserkraft, die über die Verdunstung den globalen Wasserkreislauf hervorruft.
Etwa 80 % der zur Erdoberfläche gelangenden Wärmeenergie werden für die Verdunstung von Wasser verbraucht.
Quelle: Google
Auswirkungen auf die Umwelt
Die Beeinträchtigung der Umwelt durch Laufwasserkraftwerke ist sehr gering. Schadstoff- oder Abwärmebelastungen treten nicht auf. Das ökologische Problem für manche Fischarten ist das Aufwärtswandern in den Flüssen. Dieses Problem wurde durch die Einrichtung spezieller Fischtreppen gelöst.
Grobe Abfälle und Treibholz sammeln sich vor dem Einlaufrechen der Kraftwerke. Die biologische Selbstreinigung wird neben der mechanischen Reinigung einiger Flüsse unterstützt. Wegen der Einleitung von Abwässern kann der Sauerstoffgehalt eines Flusses unter einen kritsichen Wert von 3mg/l absinken, dann wird eine Flußwasserbelüftung durchgeführt, welche durch Wehrüberlauf oder das Einblasen von Druckluft erreicht wird.
Durch die höhenverstellbaren Stauwehre kann die Wasserführung eines Flusses beeinflußt werden, wodurch ein Beitrag zum Hochwasserschutz möglich ist.
Zahlen und Daten
- Größter Teil der "weißen" Stromversorgung fällt auf etwa 592 Laufwasserkraftwerke mit einer Gesammtleistung von 2633 MW.
- Die größten Laufwasserkraftwerke liegen an den Flüssen Rhein, Donau, Iller, Lech, Isar, Inn und Mosel. Ferner an Main, Neckar, Saar, Ruhr und Weser. Mit Leistungen von bis zu 84,5 MW
- 10 Laufwasserkraftwerke passiert die Mosel zwischen Trier und Koblenz (siehe Grafiken). Sie erzeugen jährlich 800 Mio. kWh und haben eine Gesamtleistung von 180000 kW. Die Fallhöhen de einzelenen Kraftwerke betragen bei einer Gesamtfallhöhe von 70m, 6 bis 9m.
- Alle deustchen Laufwasserkraftwerke erbringen die Leistung von 4 großen Kohlekraftwerken ( 700 MW ).
Mehr:
