Wasserkraftwerk einfach erklärt!

Du fragst dich, wie durch Wasserfluss Strom entsteht? Wie ist ein Wasserkraftwerk aufgebaut und wie funktioniert es?

Gleich schauen wir uns an… :

• ,wie ein Wasserkraftwerk aufgebaut ist.
• ,was für Wasserkraftwerkstypen existieren.
• ,was es für interessante Fakten über sie gibt.

Bereit? Dann legen wir direkt los mit dem Aufbau von Wasserkraftwerken.

Aufbau und Funktionsweise- mit Erklärungsvideo

Ein Wasserkraftwerk ist eine Energieanlage, in der kinetische oder potentielle Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. In anderen Worten heißt es, dass man durch den Wasserfluss oder die Wasserspeicherung Strom erzeugt. Bis wir schlussendlich an Strom gelangen, müssen wir einige Schritte durchlaufen.

Turbine

Zuerst wird das Fließ-/ Speicherwasser durch Rohre in die Turbine geleitet. Durch den Wasserfluss drehen sich die Laufradschaufeln der Turbine. Es gibt drei Arten von Turbinen: Francis-, Pelton- und Kaplan-Turbinen.

Getriebe

Da die Turbinen sich zu langsam für den Generator drehen, sorgt das Getriebe dafür, dass sich die Turbinen mit der richtigen Geschwindigkeit (in Deutschland: 50 Wechsel pro Sekunde) drehen.

Generator

In dem Generator wird die kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Dies machen die zwei Teile: der Rotor und der Stator des Generators.

• Stator: Der Stator ist feststehend und besteht aus Magneten oder Spulen.
• Rotor: Ein Rotor besteht genauso wie der Stator aus Spulen/Magneten, und wenn sich dieser Teil des Generators dreht, entsteht ein Magnetfeld.

⇒ Grund dafür sind die gegenüberliegenden Spulen. Diese schaffen ein elektrisches Spannungsfeld.

Auslauf

Das Wasser, das durch die Turbine durchgelaufen ist, wird wieder zurück ins offene Gewässer geleitet.

Umspannwerk

Im Umspannwerk wird der erzeugte Strom mit Transformatoren auf eine höhere Spannung gebracht. Strom mit hoher Spannung kann über weite Strecken verlustärmer transportiert werden.

Typen von Wasserkraftwerken

Es gibt verschiedene Wasserkraftwerke und in den verschiedensten Größen. Jedoch gibt es eigentlich nur zwei Typen: Laufwasserkraftwerke und Speicherkraftwerke. Unter Laufwasserkraftwerken werden alle unter fließendem Wasser betriebenen Kraftwerke verstanden. Bei Speicherkraftwerken ist jegliche Art von Wasserspeicherung gemeint.

Gezeitenkraftwerk

Bei einem Gezeitenkraftwerk wird die Bewegungsenergie, die aus der Ebbe und der Flut resultiert genutzt. Die Turbine wird durch die Strömung bei der Flut angetrieben, und wenn sich das Wasser dann zurückzieht, kann die Turbine sich auch in die andere Richtung drehen. Somit kann bei den beiden Situationen Strom erzeugt werden.

Ort: Bucht oder Flussmündung

Ort: im Meer

Unterwasserkraftwerk

Dieses Kraftwerk wird manchmal als Meeresströmungskraftwerk oder auch einfach nur Wellenkraftwerk genannt. Es gibt sehr viele unterschiedliche Varianten dieses Kraftwerkes. Hier werden wir auf die folgende Variante (siehe Bild daneben) eingehen. Dieser Typ funktioniert wie ein Windkraftwerk, stattdessen wird es mit der Meeresströmung angetrieben und es kann sich oft auch in beide Richtungen drehen.

Speicherkraftwerk

Das Speicherkraftwerk wird auch Stauseekraftwerk genannt. Wasser wird in einem Stausee angesammelt, und wenn man Strom benötigt, lässt man das Speicherwasser durch die Röhre zur Turbine laufen. Wenn man keinen Strom braucht bzw. abends weniger Strom benötigt, da viele schlafen, lässt man weniger Wasser durch die Röhre fließen. Durch das Speichern des Wassers kann man die Stromerzeugung kontrollieren.

Ort: bergiges Gelände

Ort: Fluss (mit hoher Fließgeschwindigkeit
+ großem Wasserdurchfluss)

Laufwasserkraftwerk

In Deutschland wird unter Laufwasserkraftwerk eher diese Art von Wasserkraftwerk verstanden, dem bei das Kraftwerk an einem Fluss liegt. Die Turbinen werden bei dem Laufwasserkraftwerk an der flussaufwärts liegenden Seite eingesetzt, damit das Wasser wie normal von der flussabwärts liegenden Seite weiterfließen kann. Hier wird sich das andauernd fließende Wasser zugunsten genutzt.

Abseits von diesen Typen gibt es noch:

Wellenkraftwerke (Wellenbojen und Wellenflöße), Pumpspeicherkraftwerk, Osmosekraftwerk, Kavernenkraftwerk, etc.

Fakten zu Wasserkraftwerken

Kommen wir nun zu interessanten Fakten über Wasserkraftwerke.

• Zurzeit gibt es in Deutschland 8300 Wasserkraftwerke (Stand: 2025) und weltweit wird es auf ca. 32000 (Stand: 2021) geschätzt.
• Im Jahr 2024 wurden weltweit 4,4 PWh (Petawattstunden) Strom erzeugt. So viel Strom würden 1,26 Milliarden Familien in Deutschland in einem Jahr verbrauchen.
• Das größte Wasserkraftwerk der Welt ist der Drei-Schluchten-Staudamm in China, denn der Staudamm ist 600 km lang und 185 m hoch.

Ich hoffe, der Artikel hat dir einen besseren Einblick in den Aufbau und die Funktionsweise von Wasserkraftwerken gegeben. Wenn du nun ein Wasserkraftwerk siehst, weißt du auch, was für eins es ist und wie es funktioniert.