Wasser - Kraft - Strom
Wie viel Leistung ein Wasserkraftwerk erzeugt, hängt von drei Faktoren ab:
- von der Menge des Wassers, das durch die Turbinen strömt
(um eine Kilowattstunde zu gewinnen, müssen circa 400.000 Liter Wasser einen Meter tief fallen) - von seinem Gefälle
- vom Wirkungsgrad der Turbinen und Generatoren.
Im Lauf der Jahrzehnte entwickelten Ingenieure aus dem gemächlichen Wasserrad den Wasserturbo: die Turbine zum Antrieb von Generatoren. Turbinen müssen der Fallhöhe und der Wasserdurchflussmenge optimal angepasst werden. Moderne Kraftwerke erreichen Wirkungsgrade von über 90 Prozent.
Die Kaplan-Turbine
Dieser Turbinentyp ist ideal geeignet für Wasserkraftwerke mit großem Durchfluss und relativ geringer Fallhöhe bis zu 50 Metern. Sie ähnelt mit ihren verstellbaren Schaufeln einem Schiffspropeller. Es lassen sich sowohl die Schaufeln des Laufrades wie auch die des Leitapparates (Schließmechanismus) verstellen. Dadurch kann auf Schwankungen in der Wasserzufuhr optimal reagiert werden.
Die Francis-Turbine
Sie kommt bei mittleren Fallhöhen zwischen 20 und 700 Metern bei nicht zu stark schwankenden Wassermengen zum Einsatz. Das Wasser wird durch Leitschaufeln und den Leitapparat auf die gegenläufig gekrümmten feststehenden Schaufeln des Laufrades gelenkt. Der spiralförmige Einlauf hat die Form eines Schneckenhauses.
Die Pelton-Turbine
Sie hat sich vor allem bei großen Fallhöhen zwischen 140 und 1.500 Metern bewährt. Es wird ausschließlich die Bewegungsenergie des Wassers genutzt. Aus Düsen trifft das Wasser unter hohem Druck auf becherförmige Schaufeln des Laufrades. Sie werden vorzugsweise in Speicherkraftwerken eingesetzt.
Walchenseekraftwerk
Am 24. Januar 1924 trieb das Wasser des Walchensees zum ersten Mal eine Turbine an. Heute ist das Walchenseekraftwerk mit einer Jahreserzeugung von rund 300 Mio. Kilowattstunden eines der größten Speicherkraftwerke Deutschlands.
Seine Leistung verdankt es den großen WTurbinenassermengen und der Fallhöhe von 200 Metern zwischen Walchen- und Kochelsee. Über sechs Rohre, mit einem Durchmesser von 1,85 bis 2,25 Metern gelangt das Wasser auf die acht Turbinen im Kraftwerk. Bei voller Belastung schlucken sie 84 m³ Wasser in der Sekunde.
