Basiswissen

Wenn Wasser bergab fließt oder fällt verliert es an Höhenenergie (potentielle Energie). Diese Energie kann gezielt in andere Energieformen umgewandelt werden, etwa mechanische Energie zum Mahlen von Korn (Wassermühle) oder zur Erzeugung elektrischer Energie (Wasserkraftwerk).

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Die Höhenenergie des aufgestauten Wassers wird von Düsen in Bewegungsenergie umwandelt: die Wassertrahlen dienen hier nur experimentellen Zwecken. Üblicherweise wird das Wasser über Turbinen abgelassen, worüber dann elektrische Energie erzeugt wird. Das Kraftwerk an dieser Staumauer kann rund 1296 MW elektrische Leistung erzeugen, das entspricht in etwa einem Atomkraftwerk wie Biblis in Deutschland. © USGS ☛

Bewegungsenergie

Ein Mühlrad in schnell fließendem Wasser wird sich zu drehen beginnen. Die Bewegungsenergie (kinetische Energie) des Wassers kann dan in zum Beispiel mechanische Energie oder elektrische Energie umgewandelt werden. Die Ausbeute an Energie auf Grundlage von diesem Prinzip ist aber sehr niedrig, bei vergleichsweise großer Bauweise. Sehr viel effizienter ist es, Höhenenergie bei starkem Gefälle zu nutzen. Lies auch unter Bewegungsenergie ↗

Höhenenergie

Fällt ein Kubikmeter Wasser mit einer Masse von 1000 kg um 3 Meter nach unten, dann verliert das Wasser damit 1000·10·3 Joule an Höhenenergie, also gut 30 Tausend Joule. Das ist in etwa der Energieinhalt von insgesamt 25 kleinen Teelichtern. Um das zu realsisieren könnte man einen kleinen Fluss mit 3 m³ pro Sekunde auf 3 Meter Höhe aufstauen. Über einen Generator ließen sich damit rund 30 Kilowatt elektrische Energie erzeugen. Damit könnte man gut 150 Computer gleichzeitig betreiben. Lies mehr unter Wasserkraftwerke ↗

Bedeutung

Mit einem Anteil von 15,58 % an der weltweiten Stromerzeugung war Wasserkraft 2011 nach der Verstromung von Kohle und Erdgas und vor der Kernenergie die drittbedeutendste Form der Stromproduktion.

Synonyme

Hydroenergie ↗

Wasserkraft ↗