Hydro- oder Wasserenergie ist die Umwandlung von Wasserkraft in Elektrizität. Wasserkraft bezieht sich auf die Kraft der Wasserströmung, die Turbinen dreht und Generatoren antreibt, die dann den Strom in Stromnetzen für den Massenverbrauch speichern. Der Wasserkraftprozess ist eine saubere, erneuerbare Energiequelle, da der Wasserkreislauf auf natürliche Weise abläuft. Die Bewegung von Wasser durch die Systeme der Erde wird als Wasserkreislauf bezeichnet. Dieser Kreislauf wird wie andere saubere Energiequellen von der Sonnenenergie beeinflusst. Das liegt daran, dass die Wärmemenge der Sonne das Wasser in der Atmosphäre verändert und es fest, flüssig oder gasförmig macht.
Es gibt verschiedene Arten von Konstruktionen zur Erzeugung von Wasserenergie, darunter Aufstauung, Umleitung und Pumpspeicherung. Die am häufigsten verwendete Methode zur Erzeugung von Wasserenergie ist die Stauseekonstruktion, die innerhalb eines Dammes und eines Reservoirs funktioniert. Bei der Aufstauung wird die Wassermenge gesteuert, die durch eine Öffnung im Damm fließt und dann Turbinen antreibt, die mit einem Generator verbunden sind. Umleitungskraftwerke erzeugen Wasserenergie, indem sie Teile eines fließenden Gewässers durch einen mit Turbinen gefüllten Trichter leiten und dann auf einem natürlichen Weg weiterfließen lassen. Das letzte Konzept, die so genannte Pumpspeicherung, arbeitet mit zwei Reservoirs, eines in großer Höhe und eines in geringer Höhe. Bei dieser Art von Anlage wird in Zeiten geringer Nachfrage Strom gespeichert, indem Wasser in das höher gelegene Reservoir gepumpt wird. Wenn ein hoher Energiebedarf besteht, wird das Wasser aus dem hoch gelegenen Reservoir in das niedrig gelegene Reservoir geleitet und durch Turbinen, die mit einem Generator verbunden sind, bewegt.
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Aufstauung.
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Umleitung.
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Pumped Storage.
Geschichte
Wasserenergie wurde historisch bereits 202 v. Chr. in China genutzt. Die Wasserkraft wurde zum Zerkleinern von Getreide genutzt und spielte sogar bei der Herstellung von Papier eine Rolle. Der erste groß angelegte Einsatz von Wasserkraft erfolgte 1771 in England in Richard Arkwrights Baumwollspinnerei. Dieser technologische Fortschritt ermutigte Arkwright, später Dampfmaschinen einzusetzen, um sein Geschäft zu verbessern. Spinnturbinen, die als Vorläufer der heute in der Wasserkraft verwendeten Mechanismen dienten, wurden erstmals 1827 von dem französischen Ingenieur Benoit Fourneyron entwickelt. Das Turbinensystem wurde später von James Francis in der Mitte des 19. Jahrhunderts für die effiziente Erzeugung von Wasserkraft weiterentwickelt. Francis‘ Entwurf ist auch heute noch beliebt. Im Laufe der nächsten Jahrzehnte schufen Erfinder und Innovatoren modifizierte Versionen von Wasserkraftturbinen, die alle in der Lage waren, effektiv Wasserenergie zu erzeugen.
Die Wasserkraft wurde erstmals 1878 in England zur Stromerzeugung genutzt. Die Energie wurde genutzt, um eine Lampe im Landhaus Cragside zu beleuchten. Einige Jahre später wurden in den Vereinigten Staaten zahlreiche Wasserkraftwerke gebaut, um die Bürger mit Licht zu versorgen und Mühlen anzutreiben. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts verbreitete sich die Wasserkraft weltweit und es entstanden Anlagen in Deutschland, Australien und China. Der größte Wasserkrafterzeuger ist heute der Drei-Schluchten-Damm in China, der 22 500 Megawatt Strom erzeugt. Wasserkraft ist sowohl wirtschaftlich als auch ressourcenmäßig von Vorteil. Brasilien beispielsweise nutzte im Jahr 2011 80 % der Elektrizität aus Wasser und steigerte durch diese hervorragende Produktion den Wert seines Bruttoinlandsprodukts (BIP).