Laufwasserkraftwerk

Laufwasserkraftwerke werden in Flüssen gebaut und dienen der Stromerzeugung. Im Unterschied zu Pumpspeicherkraftwerken kann kein Wasser (keine potentielle Energie) gespeichert werden.

Funktionsweise / Arbeitsweise

Laufwasserkraftwerke werden bevorzugt in Flüssen mit einer hohen Fließgeschwindigkeit und einer großen Wasserdurchfluss errichtet. Erst das Zusammenspiel diesen beiden Parameter macht den Bau eines Laufwasserkraftwerks lohnenswert. Meist, zumindest in Deutschland, beträgt der Höhenunterschied in Flüssen nur wenige Meter bzw. ist die Flusssteigung  gering. Das in dem Fluss strömende Wasser gelangt an der flussaufwärts liegenden Seite in das Kraftwerk. Dort wird es durch eine Wasserturbine geführt, um danach auf der flussabwärtsliegenden Seiten weiterzuströmen.

In Laufwasserkraftwerken werden meistens Kaplan-Turbinen eingesetzt, da sich diese für kleine Wasserfallhöhen und einen großen Wasserdurchsatz (ca. 4 – 350 m³/s) eignen. Das Wasser treibt also die Turbine an, welche mit einem Generator Strom erzeugt. Es wird die kinetische Energie des Wassers erst in mechanische Energie in der Turbine und dann in elektrische Energie im Generator gewandelt. Durch das kontinuierliche fließen des Wassers wird 24 Stunden am Tag (ausgenommen Wartungsarbeiten) Strom generiert.

Übersicht zu Vorteilen und Nachteilen

keine Abgase

keine Brennstoffkosten

hoher Wirkungsgrad

niedrige Betriebskosten

sehr starke Standortabhängigkeit

große Umweltbeeinflussung

hohe Investitionskosten

Laufwasserkraftwerke benötigen keinerlei Brennstoffe. Somit sind die Betriebskosten geringer als bei anderen Kraftwerken, wie zum Beispiel eines Kohlekraftwerks. Außerdem findet keine Verbrennung statt und es werden keine Schadstoffe und Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Somit sind Laufwasserkraftwerke in Bezug auf Emissionen sehr Umweltfreundlich. Es muss aber beachtet werden, dass es teilweise zu großen Eingriffen in die Natur kommen kann. Den hohen Investitionskosten stehen relativ geringe Betriebskosten gegenüber. Laufwasserkraftwerke können ohne Personal vor Ort betrieben werden, was sich in den Betriebskosten widerspiegelt.

Des Weiteren ist diese Wasserkraftwerksart stark Standort abhängig und kann nicht an beliebigen Stellen errichtet werden. Es kann bei der Stromgenerierung zu starken saisonalen Schwankungen kommen, da es mancherorts durch Schmelzwasser unterschiedliche Wasserdurchflussmengen gibt. Generell ist das Einstellen von Flussraten eher selten, wodurch die Stromproduktion dann weitestgehend vorgegeben ist.

Wirkungsgrad und weitere Informationen

Abgesehen von den möglichen saisonalen Schwankungen erzeugen Laufwasserkraftwerke sehr gleichmäßig Strom und werden daher für die Grundlast genutzt. Laufwasserkraftwerke haben Wirkungsgrade in der Größenordnung von 80 bis 90 % und sind damit sehr effizient. In Deutschland gibt es ca. 600 große und kleine Laufwasserkraftwerke. Weltweit ist der Drei-Schluchten-Staudamm in China das größte Laufwasserkraftwerk.