Wasserkraft

Der Strommix sagt aus, welchen Anteil unterschiedliche Energiequellen an der Stromerzeugung nehmen. Die bedeutendsten Anteile haben erneuerbare Energien, Kohle, Kernenergie und Erdgas. Der Anteil an Ökostrom nimmt kontinuierlich zu. Energieanbieter sind gesetzesmäßig dazu verpflichtet die Stromquelle/n anzugeben.

Damit die Versorgung mit Strom gesichert ist, müssen Stromangebot und -nachfrage stets im Gleichgewicht sein. Der Anteil an erneuerbaren Energien, wie Wasserkraft, wächst kontinuierlich. Je nach Nachfrage, kann das Angebot alternativer Kraftwerke individuell angepasst werden.

Die Kernkraft

Die Kernkraft beschreibt die Produktion von Strom eines Kernkraftwerkes. In einem Kernkraftwerk findet der Zerfall von Atomkernen statt. Hierdurch wird Energie freigesetzt, welche beispielsweise für Turbinen verwendet wird. Die Kernkraft ist heute nicht mehr Teil des Strommixes zahlreicher Anbieter.

Die Kohle

Kohle ist ein Sedimentgestein. Kraftwerke nutzen die Kohle zur Stromerzeugung. Allerdings wird während der Verbrennung CO2 freigesetzt. Der CO2 Gehalt in der Atmosphäre erhöht sich maßgeblich. Die Produktion von Strom im Kohlekraftwerk wirkt sich negativ auf den Klimawandel aus.

Im Strommix unterscheidet man nicht zwischen Braun- und Steinkohle. Es wird lediglich der Gesamtanteil an Kohle angezeigt.

Erdgas

Erdgas besteht zu großen Teilen aus hochentzündlichem Methan. Man verwendet Erdgas für Heizungen in Wohn- und Gewerbegebäuden. Das Gas wird in Gaskraftwerken verbrannt, auch hier entsteht das schädliche CO2, welches in die Atmosphäre gelangt. Moderne Gaskraftwerke gelten trotzdem als umweltfreundlicher. Gaskraftwerke haben im Umstieg auf erneuerbare Energiequellen eine maßgebliche Bedeutung. Falls das Stromangebot erneuerbarer Energiequellen nicht ausreicht, kann Strom aus Gaskraftwerken bezogen werden.

Die Erzeugung erneuerbarer Energien ist an natürliche Ressourcen gekoppelt. Es gibt eine Vielzahl an erneuerbaren Kraftwerken. Diese liefern kontinuierlich Strom, wie beispielsweise Wasserkraftwerke oder flexibel, wie Biomassekraftwerke.
Herrschen optimale Wetterbedingungen, können durch Windenergie und Photovoltaik große Mengen an Strom produziert werden. Seit 2018 wird die Stromnachfrage vermehrt vollständig über erneuerbare Energien gedeckt. Diese produzierten Mengen sind eine Herausforderung an das Stromnetz, können aber zukünftig immer besser vorhergesagt werden. Das gewährleistet eine sichere Versorgung mit Strom.

Noch vor der Energiewende wurde der Storm in erster Linie aus konventionellen Energiequellen erzeugt. Stein-und Braunkohle, Kernenergie, Erdgas, Mineralölprodukte und Wasserkraft waren Hauptenergielieferanten. Aufgrund des erneuerbaren Energiegesetzes ist das Angebot an erneuerbarer Energie stetig am Wachsen. Konventionelle Energiequellen sollten demnach wesentlich flexibler eingesetzt werden.

Das Energieangebot an Braunkohlekraftwerken lässt sich kurzfristig nur schwer regeln. Steinkohle wird in erster Linie in den ehemaligen Steinkohle-Bergbaurevieren, im Ruhr- und Saarrevier und in den Küstenregionen produziert. Auch entlang der Binnenwasserstraßen. Das ist auf den kostengünstigen Transport zurückzuführen.

Gas-Kraftwerke haben den Vorteil, dass diese kurzfristig geregelt werden können. Sie befinden sich in der gesamten Bundesrepublik.
Kernkraftwerke können nur schwer kurzfristig geregelt werden. Sie benötigen eine hohe Menge an Kühlwasser. 2011 wurde ein schrittweise ausstieg aus der Kernenergie bis ins Jahr 2022 beschlossen.

2019 wurde im ersten Halbjahr circa 25 Prozent Strom aus der Windkraft erzeugt. Photovoltaik übernahm einen Anteil von circa 9,5 Prozent, Biomasse 8,5 Prozent und circa vier Prozent wurden aus Wasserkraft gewonnen. Die erneuerbaren Energien übernahmen also einen Anteil von circa 47 Prozent am Strommix.

Der wesentliche Vorteil von Wasserkraft ist, dass Wasser im Vergleich zu Sonne und Wind immer zur Verfügung steht. Dass bedeutet, in Wasserkraftwerken kann kontinuierlich, klimaschonend und CO2 frei Strom produziert werden.

Natürlich bringt Wasserkraft auch Nachteile mit sich. Das typische Flusskraftwerk benötigt einen Standort, an welchem die Fließgeschwindigkeit stark genug ist, um die Turbine anzutreiben. Diese Plätze stehen in Deutschland nur in geringen Mengen zur Verfügung. Auch der Umweltschutz und der Wasserhaushalt der jeweiligen Region, sollten berücksichtigt werden. Im Fokus stehen demnach die Modernisierung bestehender Anlagen und die Wiederinbetriebnahme von stillgelegten Kleinanlagen.

Man unterscheidet zwischen verschiedenen Arten der Wasserkraft. Laufwasserkraftwerke sind am gängigsten. Sie befinden sich in Flüssen und nutzen die Energie des fließenden Wassers. Speicherkraftwerke arbeiten mit großen Stauseen und Pumpspeicherkraftwerke können die gewonnene Energie ideal speichern. Gezeitenkraftwerke gewinnen Energie aus Ebbe und Flut.

Schon früher wurde Energie über Wasserkraft gewonnen. Über ein Wasserrad im Fluss wurden zahlreiche Mühlen betrieben. So ähnlich funktionieren Laufwasser-Kraftwerke. Sie nutzen den Höhenunterschied des Wassers, vor und unter dem Kraftwerk. Laufwasserkraftwerke können hohe Megawatt an Leistung produzieren. Flüsse fließen gleichmäßig, hierdurch ist die Fließgeschwindigkeit weitestgehend konstant.

Speicherkraftwerke profitieren von dem Höhenunterschied zwischen hochgelegen Stauseen und einem Ablauf wie zum Beispiel einem Fluss. Die Höhenunterschiede betragen meist mehrere 1000 Meter. Das Wasser fließt über Rohre vom Speichersee zum Kraftwerk. Hier werden Turbinen angetrieben. Ein wesentlicher Vorteil: Wird kein Strom benötigt, können die Ventile geschlossen werden. Die Menge an erzeugtem Strom kann also leicht angepasst werden.

Die gewonnene Energie aus Wasserkraft ist umweltfreundlich. Ein Wasserkraftwerk produziert während der Stromerzeugung kein CO2 und verbraucht demnach auch keine Rohstoffe. Das für die Produktion genutzte Wasser gelangt zurück in die Flüsse. Außerdem wird die Wasserqualität verbessert. Die Turbinen reichern das Wasser mit Sauerstoff an. Kommt es zu Eingriffen in der Natur, können diese ausgeglichen werden. So werden beispielsweise Fischpässe erbaut, damit Fische flussaufwärts schwimmen können. Teilweise werden auch nur Teile des Flusses für die Stromerzeugung benötigt.

Aktuell werden circa 10 Prozent der Stromversorgung aus Wasserkraft gewonnen. In Deutschland befinden sich derzeit 400 große Wasserkraftwerke mit einer Leistung von über einem Megawatt. Zudem existieren circa 7500 kleine Wasserkraftwerke, welche einen Anteil zum Strommix leisten.

Da das Angebot an Strom über fossile Energieträger kontinuierlich zurückgehen muss, hat auch die gewonnene Energie aus Wasserkraftwerken eine zunehmende Bedeutung am Strommix. Wasser steht kontinuierlich zur Verfügung. Werden nur Teile des Flusses genutzt oder etwaige Eingriffe in die Natur ausgeglichen, entstehen durch die Produktion von Strom über Wasserkraft weniger Nachteile. Auch die Speicherung an Energie funktioniert über ein Speicherkraftwerk ideal. So kann das Stromangebot an die Nachfrage angepasst werden. Jedoch sind die Plätze für Wasserkraftwerke begrenzt. Auch der Eingriff in den Wasserhaushalt der Region muss bedacht werden.

Vor allem kleine Anlagen, welche eine Leistung von weniger als 1000 Kilowatt erbringen, werden oft kritisch hinterfragt. Den größten Anteil an Strom produzieren die großen Wasserkraftanlagen. Diese befinden sich in erster Linie im Süden Deutschlands. Umweltschützer sehen den Schaden für die Umwelt in keinem Verhältnis zur gewonnenen Energie. Ein Vergleich: Das Walchensee-Wasserkraftwerk ist eines der größten Wasserkraftwerke. Es produziert circa 37 Megawatt Leistung. Ein Wärmekraftwerk produziert im direkten Vergleich 30 Mal so viel.

Fazit: Im Zuge der Erderwärmung müssen fossile Energieträger an Bedeutung verlieren. Der kontinuierliche CO2 Ausstoß während der Produktion schadet der Umwelt massiv. Eine Alternative stellen erneuerbare Energiequellen wie Wasserkraft dar. Allerdings kann der Strommix über Wasserkraft allein nicht gedeckt werden. Hierfür ist die erbrachte Leistung der Kraftwerke zu gering. Auch der Einfluss auf die Wasserqualität der Region ist zu bedenken. Dennoch steht Wasser im Vergleich zu Sonne und Wind kontinuierlich zur Verfügung. Wasserkraft kann also stets in Kombination mit anderen erneuerbaren Energiequellen zum Einsatz kommen.