Schon seit langer Zeit nutzt der Mensch die Kraft des Wassers, um sich die ihm innewohnende Energie zunutze zu machen. Waren es früher Wassermühlen, die das Korn mahlten und große Werkzeugewie Sägen antrieben, wird das Wasser heute nicht mehr zur Erzeugung mechanischer Energie genutzt, es erzeugt Strom mittels einer Turbine.
Wasserkraft aus Flüssen und Stauseen
In weiten Teilen der Welt sind Flüsse aufgestaut, um aus den Stauseen durch kontrolliertes Ablassen des Wassers Energie zu gewinnen. Der hohe Druck des Wassers treibt die Turbine an. Wasserkraftwerke dieser Art sind überall dort anzutreffen, wo die Technologie des betreffenden Landes imstande ist, sie zu errichten, dementsprechend hohen Bedarf an Energie hat und natürlich Wasser in Hülle und Fülle vorhanden ist. Dabei wurde mitunter weder auf Mensch noch Natur Rücksicht genommen. Ganze Ortschaften fielen dem Projekt zur Wasserkraft zum Opfer und große Umsiedlungsaktionen mussten unternommen werden, um die Energie nutzbar zu machen. Das Umleiten ganzer Flüsse gehörte ebenso zu diesem Maßnahmenkatalog. Nicht in allen Ländern geschah dies mit der notwendigen Rücksicht. Das Wasser, das an einer Stelle umgeleitet wurde, fehlt dort nun.
Verlagerung der Wasserkraftwerke in die Mündungsregionen
Nachdem mehr und mehr Wissen über die Folgen von Wasserkraftwerken anfiel, überlegte man andere Standorte und andere Techniken, die weniger nachteilige Folgen versprachen. So kam es zur Entwicklung von Gezeitenkraftwerken. Ein Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das neben der Strömung des Flusses auch den Tidenhub zur Energiegewinnung nutzbar macht. Dabei funktioniert diese Art des Wasserwerks quasi in zwei Richtungen: Sowohl aus dem ab- als auch aus dem zufließenden Wasser kann Strom erzeugt werden. Dafür muss eine den Anforderungen entsprechende Turbine eingesetzt werden.
Wasserkraftwerke eignen sich nur bedingt als Energieerzeugungsinstrument. Zur Zeit dienen sie mehr der Trinkwassergewinnung.
Schwerkraft als Unterstützung bei der Gewinnung von Energie durch Wasserkraft
Wo viel Wasser vorhanden ist und bergiges Gelände kann ein Pumpspeicherkraftwerk errichtet werden. Die Überlegungen hierzu entstammen der Erkenntnis, dass gerade im Bereich der erneuerbaren Energie auch dann Energie erzeugt werden kann, wenn sie gerade nicht benötigt wird. Diesen „Überschuss“ an Energie kann man investieren in ein Wasserkraftwerk, das sich das Gefälle des Geländes zunutze macht. In den Spitzenzeiten des Energiebedarfs fällt das Wasser ins Tal und treibt auf seinem Weg die Turbine an. Ist der vorübergehende Bedarf gedeckt, kann die überschüssige Energie dazu verwandt werden, das Wasser zurück auf den Berg zu pumpen. Auf diese Weise wird die Energie speicherbar.
Größter Energiespeicher Meer
Nachgerade unerschöpflich ist die den Meeren innewohnende Energie. Sie zu gewinnen ist zurzeit die Zukunftsmusik aller in dieser Richtung forschenden. Strömungskraftwerke sind Wasserkraftwerke, die auf hoher See installiert werden. Diese Form der Stromgewinnung aus Wasserkraft stellt höchste Ansprüche an das Material. Nicht nur die Kraft des Wassers wirkt auf diese Art der Wasserkraftwerke ein, sie sind auch Winden bis zur Orkanstärke und darüber ausgesetzt. Dennoch ist die Technologie im Werden und erste Versuche finden bereits statt.
Ebenfalls auf dem offenen Meer sollen in Zukunft sogar Schiffe Strom erzeugen. Das Fraunhoferinstitut stellte 2011 auf der Clean Technology Konferenz ein Konzept vor, das Schiffe als kostengünstige Wellenkraftwerke einsetzt. Im Offshorebereich würden diese Wasserkraftwerke viele der derzeit noch herrschenden Probleme lösen: Werden die Stürme so intensiv, dass sie das fest verankerte Wasserkraftwerk beschädigen könnten, steuern die Wasserkraftwerke auf Schiffen einfach den nächsten Hafen an.
Vorteil der Energiegewinnung durch die Wasserkraft vor den Küsten: Sie steht ständig zur Verfügung. Selbst ohne Wellengang herrscht im Meer permanente Strömung, die allein durch die Anziehungskraft von Sonne und Mond erzeugt wird.
Wasserkraft nutzen heute und morgen
Wie schon in der Vergangenheit wird der Mensch auch in Zukunft eng mit der Wasserkraft verbunden bleiben. Der steigende Energiebedarf weltweit, die Grenzen der Nutzbarkeit von Wasserkraft auf dem Land und die Möglichkeiten der Energiegewinnung aus dem Meer werden die Forschung auf diesem Gebiet weiter vorantreiben. Schon heute wird ein Großteil der benötigten Energie aus Wasserkraft gewonnen.