Wasserkraft ist derzeit die bedeutendste umweltfreundliche Energiequelle und deckt weltweit ca. 20 % des Energiebedarfs. Wasserkraft leistet in Österreich mit Abstand den größten Beitrag aller erneuerbaren Energien zum Energieaufkommen, nämlich ca. 70 % des Inlandsbedarfs an Strom und 42 % des Gesamtenergiebedarfs (2005). Die Donau, die Drau, die Enns, der Inn, die Salzach, die Mur liefern in Flußkraftwerken den Hauptteil der Grundlast der elektrischen Energie in Österreich. Speicherkraftwerke, die nur im Gebirge errichtet werden können, weil sie eine große Fallhöhe des Wassers erfordern ergänzen die Wasserkraftnutzung (Spitzenstrom) der Flüsse erheblich.

Wasserkraft ist daher die einzige erneuerbare Energiequelle, die nennenswert zur Versorgung der Erdbevölkerung beiträgt. Die anderen erneuerbaren Energieformen wie Sonne, Wind, Erdwärme und Biomasse tragen zusammen rund 2,1 % bei.

Wasserkraft (auch: Hydroenergie) bezeichnet die Strömungsenergie von fließendem Wasser, welche über geeignete Maschinen in mechanische Energie umgesetzt wird. In früheren Zeiten wurde diese mechanische Energie in Mühlen direkt genutzt, heute überwiegt die weitere Umwandlung zu elektrischer Energie in Wasserkraftwerken.

Die Energie von Bächen und Flüssen wurden vom Mensch schon sehr früh genutzt. Die meisten Hochkulturen des Altertums waren Flusskulturen, die sich der Wasserkraft bedienten. Die ersten wasserbaulichen Anlagen gehen bis ca. 3.000 v. Chr. zurück.

Werner von Siemens legte 1866 den Grundstein für die elektrische Nutzung der Wasserkraft durch die Entdeckung des "dynamo-elektrischen" Prinzips. Denn erst seine Erfahrung machte es  möglich, die Drehbewegung auch in elektrischen Strom umzuwandeln. Die Bedeutung nahm durch die Erfindung von unterschiedlichen Wasserturbinen weiter zu, insbesondere für die Gewinnung von elektrischem Strom.

Kraftwerkstypen

• Speicherkraftwerke sind die Kraftwerke im Gebirge, die die Schmelzwässer sammeln und stauen. Es werden also große Wassermengen von einer Staumauer zurückgehalten und gespeichert (=potentielle Energie). Bei Bedarf wird das Wasser über eine Druckrohrleitung zur Turbine gebracht (=kinetische Energie), wo diese Turbine einen Generator antreibt, der Strom erzeugt (=elektrische Energie). Als Turbinen werden Pelton-Turbinen verwendet. Die potentielle Energie des gestauten Wassers wird in kinetische Energie des Wassers, der Turbine und des Generators und dann in elektrische Energie umgewandelt.
  

• Laufkraftwerke sind die Kraftwerke an größen Flüssen. Durch ein Wehr wird ein Fluss gestaut und ein Gefälle erzeugt. Das Wasser strömt über dieses Gefälle zu den Turbinen, die einen Generator antreiben und so Strom erzeugen. Bei Laufkraftwerken werden meist Kaplan Turbinen verwendet. Dabei wird die kinetische Energie des Wassers in kinetische Energie der Turbine und des Generators und dann in elektrische Energie umgewandelt.
  

Wasserkraftwerke werden bevorzugt im Mittel- und Hochgebirge sowie an großen Flüssen errichtet, um durch großen Höhenunterschied bzw. Durchfluss die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.

Die Turbinentypen

• Kaplan Turbine: Flügelradturbine, deren Laufrad sich ähnlich einer Schiffsschraube im Wasserstrom dreht. Laufradschaufeln und Laufrad sind verstellbar konstruiert, um eine Anpassung an schwankenden Wasserstand und Gefälleänderungen zu gewährleisten.Einsatzbereich: v.a. in Laufwasserkraftwerken, bei Fallhöhen zwischen 10 und 70m
  
• Francis Turbine: ähnlich der Kaplan Turbine, allerdings sind nur die Leitschaufeln des Leitapparates verstellbar. Wasser strömt durch einen Ringkanal über die verstellbaren Leitschaufeln in das Laufrad ein. Einsatzbereich: in Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken, bei Fallhöhen zwischen 50 und 800 m.
  
• Pelton-Turbine: auf einem Laufrad sitzen maximal 40 becherförmige un 2 Halbschalen gegliederte Schaufelblätter. Wasser spritzt über Düsen auf Schaufelblätter, erfährt dort Ablenkung um fast 180° und gibt so Energie fast vollständig an die Turbine ab. Einsatzbereich: bei großen Fallhöhen (bis 1000m) und geringen Wassermengen. Die Turbine des Hochgebirges.

Wasserkraft und Natur

Der Ausbau der Wasserkraft stellt zweifelsohne einen starken Eingriff in das Landschaftsgefüge und in die Ökologie der Landschaft dar. Der Kraftwerksbau findet jedoch in der Regel bereits gestaltet Landschaft, also Kulturlandschaft und nicht Naturlandschaft, vor. Er verändert die Landschaft, zerstört sie jedoch nicht. Es hat sich bisher oft erwiesen, dass durch den Kraftwerksbau vielfach neue Erholungsgebiete, Touristenzentren, sowie Natur- und Landschaftsschutzgebiete entstanden sind. Bei de Erschließung der Wasserkraft wurde zunehmend auf naturnahe und umweltverträgliche Planungen und Baugestaltung Wert gelegt. Bei allen zweifellos anerkannten Vorteilen der Wasserkraft als saubere, erneuerbare und gut regelbare Energieform weist sie auch den Nachteil der Schwankungen bei der Erzeugung auf. Vor allem Laufkraftwerke unterliegen starken jahreszeitlichen und wetterbedingten Schwankungen in der Wasserführung. In den Wintermonaten reicht die Wasserkrafterzeugung in der Regel nicht aus, den Stromverbrauch zu decken, sodass zusätzliche Wärmekraftwerke benötigt werden, wobei die jeweilige Wasserkrafterzeugung sowie die vertraglich gesichertem Stromimporte das Ausmaß der kalorischen Stromerzeugung bestimmen.

Die Stromerzeugung aus Wasserkraft ist mit Abstnad eine der umweltfreundlichsten Energieumwandlungen. Sie kommt ohne schädliche Nebenerscheinungen wie Luftverschmutzung oder Abwärme aus. Da es sich um regenerative Energieerzeugung handelt, werden auch keine Rohstoffe aufgebraucht.
Aber ohne Probleme geht es auch hier nicht. Zweifellos stellt ein Wasserkraftwerk – egal ob Speicher- oder Laufkraftwerk – einen erheblichen Eingriff in die Natur dar, sowohl durch die riesigen Bauwerke als auch durch die Veränderung der Wasserläufe.

Die Donau ist von der deutschen Grenze bis Wien mit Laufkraftwerken besetzt. Durch die dadurch entstehenden Staustufen wird der Flußlauf und die Fließgeschwindigkeit des Wassers verändert, was das ökologische Gleichgewicht beeinflußt und verändert. Außerdem frißt sich der Fluß immer tiefer in sein eigenes Bett, was zur Folge hat, dass Auwälder nicht mehr überflutet werden. Der Nationalpark Donauauen wäre sicher nicht entstanden, wenn das Kraftwerk Hainburg gebaut worden wäre.

Bei Speicherkraftwerken ist es ähnlich. Ein überflutetes Tal kann nicht wieder hergestellt werden, wertvolle Natur wird zerstört.
Der Standort von Wasserkraftwerken sollte daher immer so gewählt werden, dass nicht unberührte Natur zerstört wird.

Die Energiegewinnung aus Wasserkraft bedingt zwar einen Eingriff in die Natur, da Wasser aufgestaut oder umgeleitet und der natürliche Fluss des Wassers gestört und damit auch die Fischwanderung erschwert wird, dafür wird jedoch mit Wasserkraft CO2-freier Strom produziert.

Die Bedingungen für die Fischwanderung werden heute jedoch schon berücksichtigt und so werden künstliche Wasserläufe zur Umgehung der Staustufen oder Fischtreppen erstellt.

18.6.2007, Quellen: siehe Pt. Bio-Energie