Wasserkraft
Wasserkraft (auch: Hydroenergie) ist eine regenerative Energiequelle. Der Begriff bezeichnet die Umsetzung potenzieller oder kinetischer Energie des Wassers mittels einer Wasserkraftmaschine in mechanische Arbeit.
Bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts wurde Wasserkraft hauptsächlich in Mühlen genutzt. Heute wird fast immer elektrischer Strom mit Hilfe von Generatoren erzeugt. Mit 4296,8 TWh, was einem Anteil von 16,02 % an der weltweiten Stromerzeugung entspricht, war Wasserkraft 2020 nach der Verstromung von Kohle und Erdgas und vor der Kernenergie die drittbedeutendste Form der Stromproduktion.[1]
Die Geschichte der Wasserkraft geht weit zurück. Historiker vermuten, dass sie in China bereits vor 5000 Jahren genutzt wurde. Weitere alte Kulturen am Nil, Euphrat und Tigris und am Indus haben vor 3500 Jahren die ersten, durch Wasserkraft angetriebenen Maschinen in Form von Wasserschöpfrädern zur Bewässerung von Feldern eingesetzt. Zu Zeiten der Römer und Griechen wurde Wasser dann als Antriebsmittel für Arbeitsmaschinen in vielfältiger Art und Weise genutzt. Etwa im 2. Jahrhundert v. Chr. wurde die Archimedische Schraube erfunden, die bis heute genutzt wird.
Ab dem 9. Jahrhundert n. Chr. wurde das unterschlächtige Wasserrad eingesetzt. Fünf Jahrhunderte später wurde das oberschlächtige Wasserrad erfunden. Hier wird neben der Bewegungsenergie des Wassers auch seine potentielle Energie genutzt.
1767 stellte der englische Bauingenieur John Smeaton das erste Wasserrad aus Gusseisen her, was eine wesentliche Voraussetzung für die Industrielle Revolution war, da es durch seine enorm höhere Belastbarkeit größere Leistungen ermöglichte. Das um 1826 erfundene unterschlächtige Wasserrad mit krummen Schaufeln hat etwa den doppelten Wirkungsgrad wie unterschlächtige Wasserräder mit geraden Schaufeln. All diese Verbesserungen trugen und zur Mechanisierung, zur Industrialisierung und zum wirtschaftlichen Aufschwung bei.
Ende des 18. Jahrhunderts gab es in Europa etwa 500.000 bis 600.000 Wassermühlen, die (Getreide)-Mühlen und andere Arbeitsmaschinen antrieben. Die durchschnittliche Leistung dieser Mühlen betrug zwischen 3 und 5 kW, die größten Anlagen hatten bis über 40 kW.[2]
