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Die Nutzung von Wasserkraft ist an natürliche und geographische Gegebenheiten gebunden. So bieten in Südamerika die Anden und die großen Flussebenen hervorragende Bedingungen dafür.

Entsprechend hoch ist der Anteil der Wasserkraft an der Stromerzeugung zum Beispiel in Paraguay (100 Prozent), Kolumbien (83 Prozent) oder Brasilien (80 Prozent). Der absolut gesehen größte Nutzer der Wasserkraft ist China. 585 Terrawattstunden erzeugte das Land 2009 aus dieser Energiequelle. Das entspricht etwa 90 Prozent der in Deutschland insgesamt erzeugten Elektrizität.

Der hohe Anteil der Wasserkraft an der Stromerzeugung ist vor allem auf die Nutzung großer Wasserkraft zurückzuführen. Im größten Wasserkraftwerk der Erde am Drei-Schluchten-Damm in China ist eine Leistung von 18.200 Megawatt installiert. Es ist damit nicht nur das größte Wasserkraftwerk, sondern das größte Kraftwerk überhaupt. Auch in Südamerika, Kanada oder Russland sind riesige Kapazitäten in einzelnen Kraftwerken installiert. Eine Reihe von Großprojekten befindet sich derzeit noch in der Planung bzw. im Bau.Bei Wasserkraftwerken wird zwischen Laufwasser- und Speicherkraftwerken unterschieden. Während Laufwasserkraftwerke das natürliche Gefälle eines Flusses nutzen, wird bei Speicherkraftwerken das Wasser vor dem Kraftwerk aufgestaut. Je größer die Fallhöhe und die durchfließende Wassermenge sind, desto mehr Strom kann erzeugt werden. Pumpspeicherkraftwerke bieten zudem die Möglichkeit, mit überschüssigem Strom – beispielsweise aus Photovoltaik- oder Windenergieanlagen – ein höher gelegenes Becken mit Wasser zu füllen und den Strom dadurch zu speichern. Bleiben der Wind oder die Sonne mal aus, kann das Wasser wieder abgelassen und in Strom umgewandelt werden. Pumpspeicherkraftwerke eignen sich daher insbesondere als Ergänzung zu anderen, unbeständig verfügbaren Energiequellen.

Aufgrund der Auswirkungen auf den Menschen und die Umwelt ist das Anlegen neuer Speicherbecken jedoch umstritten. Das im brasilianischen Amazonasgebiet geplante Wasserkraftwerk „Belo Monte“ steht zum Beispiel in der Kritik, weil große Waldflächen für den Staudamm gerodet werden. Die veränderten Fließgeschwindigkeiten des Wassers vor und hinter dem Kraftwerk beeinflussen den Lebensraum für die Tier- und Pflanzenwelt. Darüber hinaus müssen mehrere 10.000 Menschen aufgrund des Stausees umgesiedelt werden. Dem steht die Nutzung der Wasserkraft als saubere, klimafreundliche und beständig verfügbare Stromquelle gegenüber. In „Belo Monte“ soll eine Leistung von 11.000 Megawatt installiert werden. Es wäre damit nach dem Drei-Schluchten-Damm und Itaipu das drittgrößte Wasserkraftwerk der Welt. Der regulierbare Wasserdurchfluss am Stausee kann zudem einen Beitrag zum Hochwasserschutz leisten. Die Liste der Pro- und Contra-Argumente für das Anlegen neuer Speicherseen ist also lang. Die Vor- und Nachteile müssen im Einzelfall abgewogen werden.

In Deutschland ist das Potenzial nutzbarer Wasserkraft vergleichsweise gering. Ihr Anteil an der Stromerzeugung beträgt hierzulande nur 4 Prozent. Kraftwerke in einer ähnlichen Größenordnung wie in China oder Brasilien gibt es nicht. Das größte deutsche Wasserkraftwerk verfügt über eine Leistung von 1.000 Megawatt. Die Nutzungsmöglichkeiten von Wasserkraft sind in Deutschland weitgehend ausgeschöpft. Ausbaupotenziale existieren noch in der Modernisierung bestehender Anlagen, dem sogenannten Repowering. Auch neue Speicherbecken könnten angelegt werden. Häufig stoßen derartige Projekte jedoch auch in Deutschland auf Widerstand in der Bevölkerung. Die Gründe dafür liegen im Wesentlichen im Eingriff des Menschen in die natürlich gewachsene Landschaft und die damit verbundenen Folgen für die Natur. So haben sich gegen die geplanten Pumpspeicherkraftwerke Atdorf und Riedl Bürgerinitiativen mit dem Ziel gebildet, die Projekte zu verhindern.Ein relevanter Ausbau von Wasserkraftkapazitäten in Europa, insbesondere von Pumpspeicherkraftwerken, wird dagegen in der Schweiz, Österreich und Norwegen erwartet. Überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energiequellen in Deutschland könnte auch dort gespeichert werden. Die Voraussetzung dafür sind allerdings entsprechende Transportkapazitäten durch den weiteren Ausbau des Stromnetzes.

IEA Statistics: Electricity Information 2010

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