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Wasserkraft

Wasser als Energieträger gehört zu den erneuerbaren Energien. Mit Wasserkraftwerken werden derzeit weltweit 20% der gesamten Stromerzeugung realisiert. Innerhalb der Gruppe der erneuerbaren Energien beträgt der Anteil sogar 88%. Im Gegensatz dazu liegt in Deutschland der Anteil der Wasserkraft weit unter dem internationalen Durchschnitt. Während in Norwegen fast der komplette Strombedarf mit Wasserkraft gedeckt wird, lag in Deutschland der Anteil der Wasserkraft am gesamten Stromverbrauch 2011 bei 3%.

Wirtschaftliche Bedeutung der Wasserkraft

Die großen deutschen Energieunternehmen (E.ON, RWE, Vattenfall Europe, EnBW) treiben ihr Geschäft mit erneuerbaren Energieträgern seit dem beschlossenen Ausstieg aus der Kernenergie voran. „Wasserkraft ist ein wesentlicher Bestandteil unserer Strategie zum Ausbau der erneuerbaren Energien“, ließ zum Beispiel der Chef der RWE-Tochter RWE Innogy Hans Bünting verlauten. RWE hatte den Zuschlag zum Bau von vier Wasserkraftwerken in Bosnien-Herzegowina erhalten. Auch mit dem serbischen Versorger EPS arbeitet RWE eng zusammen. Für RWE-Chef Peter Terium ist Europa ein wichtiger Markt. Konkurrent E.ON dagegen engagiert sich in Bezug auf Wasserkraft lieber in fernen Ländern wie Brasilien und hadert zudem auf seiner Webseite mit angeblichen Auswirkungen der Energiewende:

„Die aktuelle Energiewende gefährdet das Versorgungssystem und bisherige Geschäftsmodelle:

  • Starker Zuwachs an Erneuerbaren Energien im System
  • Starker Anstieg der Verbraucherpreise durch Umlagen, aber geringere Erlöse für Stromerzeuger
  • Weniger Markt-, mehr Planwirtschaft
  • Konventionelle Kraftwerke weiter nötig, aber aktuell unwirtschaftlich
  • Geringere Netzstabilität/Versorgungsqualität"

Auch EnBW sieht sich gezwungen, sein Engagement in alternative Energieformen abseits der Kernenergie zu forcieren. Mit einem derzeitigen Anteil der Kernenergie von 57% am Gesamtstrommix sind nach dem beschlossenen Atomausstieg weitreichende Maßnahmen nötig, um das Überleben des Konzerns zu sichern. Nach Abschaltung von 8 Kernkraftwerken in den letzten zwei Jahren sank der Umsatz von EnBW im Vergleich zu 2011 um 26,6 Prozent. Gerade deshalb muss Konzernchef Frank Mastiaux am Ausbau der erneuerbaren Energien festhalten. Bei der Präsentation der Jahreszahlen im März 2013 legte er dar, dass der EnBW-Anteil an erneuerbaren Energien im Geschäftsjahr 2012 bei 12,2 Prozent lag und 18,9 Prozent der gesamten Investitionsmittel dem Ausbau regenerativer Energien zuflossen. Dabei gehöre neben Wind- und Solarenergie auch die Wasserkraft zum Portfolio.

Bilderstrecke: Wasserkraftwerke

 

 

 

           

Bedeutung internationaler Wasserkraftspeicher für Deutschland

Eine vom Weltenergierat in Auftrag gegebene und von der Prognos AG erstellte Studie belegt die Wirtschaftlichkeit einer engeren Verbindung zwischen dem Stromsystem in Deutschland und dem skandinavischen System, das vorwiegend auf der Basis der Wasserkraft arbeitet. Der Präsident von "Weltenergierat–Deutschland", Jürgen Stotz, ist überzeugt davon, dass internationale Wasserkraftspeicher einen wirksamen Beitrag zur Energiewende leisten können. Die Studie behandelt die Idee, das enorme Potenzial schwedischer und norwegischer Speicherkraftwerke zu nutzen. Deren Arbeitsvolumen ist mit 116 Terawattstunden etwa 2300 Mal größer als das deutsche (0,2 TWh). Jens Hobohm, Studienleiter bei Prognos, bringt den Begriff „indirekte Speicherung“ ins Spiel. Überschüssiger deutscher Strom würde demnach in Skandinavien verbraucht werden, um die dortigen Wasserkraftspeicher zu schonen. Im Bedarfsfall kann dann Strom in skandinavischen Speicherkraftwerken erzeugt werden, um ihn nach Deutschland zu exportieren. Technisch verlangt dieses System die Errichtung von sogenannten Interkonnektoren zwischen den Ländern und den Ausbau des landseitigen Übertragungsnetzes. Der Studie zufolge stellt die indirekte Speicherung die effizienteste Art der Speicherung dar. Hier kann Vattenfall Europe mit seinem schwedischen Mutterkonzern in Zukunft eine tragende Rolle spielen.

Lageenergiespeicher

Diese Technologie ist eine Erfindung des Diplomphysikers Prof. Eduard Heindl. Demnach handelt es sich bei einem Lageenergiespeicher um ein Verfahren, mit dem außergewöhnlich große Strommengen über lange Zeiträume konserviert und anschließend wieder genutzt werden können. Dies geschieht durch Anheben einer großen Gesteinsmasse mit elektrischen Pumpen, wie sie heutzutage in Pumpspeicherkraftwerken Verwendung finden. Die Gesteinsmasse muss vorher durch Aussägen eines Felsstückes in Zylinderform beweglich gemacht werden, um anschließend Wasser darunter zu pumpen. Mit einem Druck von etwa 200 Bar hebt sich der Felszylinder nach oben. Die elektrischen Pumpen sollen mit erneuerbarer Energie angetrieben werden, beispielsweise überschüssigem Wind- oder Solarstrom. In Zeiten einer starken allgemeinen Stromabnahme kann das Wasser, das unter hohem Druck steht, in eine Turbine geleitet werden und so der Stromerzeugung durch einen Generator dienen. Bei Großprojekten, wie sie Prof. Heindl vorschweben, erfordert der Bau der Anlage zwei kreisförmige Tunnel mit einem Durchmesser von 1000 Metern im Abstand von 500 Meter Bohrtiefe. Beide Tunnel verlaufen parallel, wobei sich der Erste in einer Tiefe von 1000 Metern befindet. Er dient unter anderem zur Verlegung der Dichtung für den Hubkolben. Der technische Aufwand entspricht etwa dem konventioneller Tunnelarbeiten. Um den für die Anlage nötigen Felszylinder aus dem Grundgestein auszusägen, werden Seilsägen aus dem Granitabbau verwendet. Die beiden Tunnel dienen zur Freilegung der Bodenfläche. Die Arbeiten erfordern schweres Gerät, wie es bei Tunnelbauten üblich ist, sind aber laut Professor Heindl gut realisierbar.

Die Tunnelmaße geben einen kleinen Einblick in die Größenordnung des Projekts. Das Gewicht des Felszylinders wird letztlich mehrere Milliarden Tonnen betragen. Der Wirkungsgrad einer solchen Anlage soll bei 75-80% liegen. Damit scheint diese Technologie geeignet, einen wesentlichen Beitrag zur Speicherung von Überschussstrom und Einspeisung in wind- und sonnenscheinlosen Zeiten zu leisten.

Mit dem zunehmenden Ausbau regenerativer Energien steigen auch die Anforderungen an das in Deutschland bestehende Energiesystem. Neue Speichertechnologien sind somit eine Notwendigkeit, um die fluktuierenden erneuerbaren Energien besser nutzbar zu machen.

Autor: Martin Brosy