Wasserkraft Unser Beitrag für eine nachhaltige Zukunft
Axpo und Wasserkraft, das ist eine über 100-jährige Erfolgsgeschichte: 1908 verband die damalige Motor AG ihr Wasserkraftwerk Beznau im Aargau mit dem Speicherwerk Löntsch im Kanton Glarus. Dieser erste bedeutende Verbundbetrieb zwischen einem Hochdruckspeicher- und einem Niederdrucklaufkraftwerk wurde 1914 von der damals neu gegründeten Nordostschweizerischen Kraftwerke AG (seit 2009 Axpo) übernommen. Ihr erstes eigenes Wasserkraftwerk stellte die NOK im Jahr 1920 bei Eglisau am Rhein fertig. Heute ist Axpo mit ihrem Wasserkraftwerkspark (Eigen- und Miteigentum) mit rund 60 Anlagen die grösste Produzentin von Wasserkraft in der Schweiz.
In der Schweiz stammen gegen 60 Prozent des produzierten Stroms aus Wasserkraft. Das ist gut, denn diese Stromproduktion ist einheimisch und damit zuverlässig. Zudem ist Wasserkraft praktisch CO2-frei, speicher- und erneuerbar und steht rund um die Uhr zur Verfügung – an 365 Tagen pro Jahr. Die Schweiz liegt europaweit gesehen weit vorne – nur in Norwegen, Österreich, Island und Albanien ist der Wasserkraftanteil an der Stromproduktion noch grösser.
Kraftwerkszentralen
Energiemenge in GWh/a
Installierte Turbinen-Leistung in MW
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Wasserkraft im Überblick
Es wird zwischen verschiedenen Kraftwerkstypen unterschieden. Am gebräuchlichsten sind die sogenannten Laufwasserkraftwerke. Sie werden an Flüssen gebaut und nutzen die Energie des fliessenden Wassers. Speicherkraftwerke haben grosse Stauseen und nutzen das Gefälle zwischen dem See und dem Kraftwerk. Das Wasser fliesst durch grosse Rohre oder Tunnel vom Stausee zum tiefer gelegenen Kraftwerk, wo es Turbinen antreibt. Gezeitenkraftwerke schließlich nutzen die Kraft von Ebbe und Flut.
Laufwasserkraftwerke nutzen die Strömung eines Flusses zur Stromerzeugung. Sie besitzen meist geringe Fallhöhen und kommen bei grossen Wassermengen zum Einsatz.
Das Wasser (Oberwasser) wird auf die Turbinen geleitet. Die durch die Strömung entstehende Bewegungsenergie treibt die Turbinen an, welche über Generatoren die Energie in Strom umwandeln. Der Strom wird in das Stromnetz eingespeist. Das zur Stromerzeugung benutzte Wasser wird wieder in den Fluss zurückgeführt (Unterwasser).
Laufwasserkraftwerke produzieren Bandenergie und können im Gegensatz zu Speicher- oder Pumpspeicherwerken die Strommenge nicht nach Bedarf anpassen. Die produzierte Strommenge ist abhängig von Wasserführung und Fliessgeschwindigkeit des Flusses.
Neben der Stromerzeugung dienen Laufwasserkraftwerke oft auch als Hochwasserschutz. Damit Fische und Schiffe den Fluss dennoch ungehindert passieren können, werden Fischtreppen und Schleusen errichtet.
Als Kleinwasserkraftwerke werden Wasserkraftwerke, in der Regel Laufwasserkraftwerke, mit einer Leistung unter 10-MW bezeichnet.
Als Speicherkraftwerk wird ein Wasserkraftwerk bezeichnet, welches Wasser in einem Stausee speichert und bei Bedarf für die Stromproduktion nutzt. Das Maschinenhaus mit Turbinen und Generator befindet sich am Fuss der Staumauer. Das Speicherkraftwerk nutzt nun diesen Höhenunterschied zwischen dem hoch gelegenen Stausee und dem tiefer gelegenen Maschinenhaus.
Zur Stromerzeugung wird Wasser aus dem Stausee über Druckleitungen auf die Turbinen geleitet. Die dadurch entstehende Bewegungsenergie treibt die Turbinen an, welche über Generatoren die Energie in Strom umwandeln und diesen in das Stromnetz einspeisen. Das zur Stromerzeugung benutzte Wasser wird abgelassen (meist Fluss).
Speicherkraftwerke sind in der Regel nicht im Dauerbetrieb. Ihre Aufgabe ist vielmehr das witterungsbedingt unterschiedlich anfallende Wasser zu speichern. In Betrieb genommen werden Speicherkraftwerke zu Spitzenzeiten der Stromnutzung aufgrund von tageszeitabhängigen oder saisonalen Schwankungen. Damit sind Speicherkraftwerke wichtige Lieferanten von flexibler Spitzenenergie.
Zur Stromerzeugung wird Wasser aus dem Stausee über Druckleitungen auf die Turbinen geleitet. Die dadurch entstehende Bewegungsenergie treibt die Turbinen an, welche über Generatoren die Energie in Strom umwandeln und diesen in das Stromnetz einspeisen. Nach dem Turbinieren gelangt das Wasser in das untere Speicherbecken.
Im Gegensatz zu reinen Speicherkraftwerken können Pumpspeicherwerke nicht nur Spitzenenergie erzeugen, sondern auch Stromüberschüsse, die während sogenannten Schwachlastzeiten anfallen, in wertvolle Spitzenenergie umwandeln. Zu diesem Zweck pumpen sie Wasser aus dem unteren Speicherbecken in den höher gelegenen Stausee zurück und nutzen es zu einem späteren Zeitpunkt erneut zur Stromproduktion. In diesem Pumpbetrieb arbeitet der Generator als Motor. Er wird mit Strom aus dem Stromnetz versorgt.
Bei einer Pumpturbine werden die Funktionen der Turbine und jene der Pumpe durch dieselbe Maschine ausgeführt. Dabei ändert die Pumpturbine je nach Betriebsart ihre Drehrichtung.
Die Pumpspeicherung ist eine bewährte Methode, um Angebot und Nachfrage in einem Stromnetz auf umweltfreundliche und wirtschaftliche Art auszugleichen. Pumpspeicherwerke besitzen eine wichtige Rolle für die Versorgungssicherheit und die Stabilisierung der Stromnetze.
