Eine Wasserkraftanlage ist eine technische Anlage, die die Energie des Wassers – entweder seine kinetische Energie (Bewegungsenergie von fließendem Wasser) oder seine potenzielle Energie (Lageenergie von gestautem Wasser aufgrund von Höhenunterschieden) – nutzt, um mechanische Energie zu erzeugen. Diese mechanische Energie wird in der Regel durch einen Generator in elektrische Energie umgewandelt.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
- Wasserführung: Das Wasser wird entweder auf natürliche Weise (z.B. in einem Fluss) oder durch bauliche Maßnahmen (z.B. Staudämme, Kanäle) zur Anlage geleitet.
- Energiewandlung: Das strömende oder fallende Wasser treibt eine Turbine an. Die Turbine wandelt die kinetische oder potenzielle Energie des Wassers in Rotationsenergie um.
- Stromerzeugung: Die rotierende Turbine ist mit einem Generator verbunden. Der Generator nutzt die Rotationsenergie, um durch elektromagnetische Induktion elektrischen Strom zu erzeugen.
Die Wasserkraft gilt als eine erneuerbare Energiequelle, da sich der Wasserkreislauf in der Natur ständig erneuert.
Es gibt verschiedene Arten von Wasserkraftanlagen, die sich in ihrer Bauweise und der Art der Energienutzung unterscheiden, wie z.B.:
- Laufwasserkraftwerke: Nutzen die kinetische Energie von fließendem Wasser in Flüssen.
- Speicherkraftwerke: Nutzen die potenzielle Energie von gestautem Wasser in Stauseen.
- Pumpspeicherkraftwerke: Können Wasser in ein höheres Becken pumpen, um bei Bedarf zusätzliche Energie zu erzeugen.
- Gezeitenkraftwerke: Nutzen die Energie der Gezeiten (Ebbe und Flut).
- Wellenkraftwerke: Nutzen die Energie von Meereswellen.