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Siemens Stiftung

Gezeitenkraftwerk

Simulation:
Funktionsprinzip eines Gezeitenkraftwerks.

Ein Gezeitenkraftwerk ist sinnvoll, wenn der Höhenunterschied zwischen Ebbe und Flut sehr hoch ist. Das erste (seit 1966) und größte Gezeitenkraftwerk steht in Saint-Malo in Frankreich (240 MW, 600 Mio. kWh Strom pro Jahr). Weitere gibt es (oder sind geplant) in Kanada, Russland und China. Das Gezeitenkraftwerk macht sich die Kraft der enormen Wasserbewegungen bei Ebbe und Flut zunutze. Dazu sperrt man die Bucht oder eine Flussmündung durch einen Damm ab, in den Turbinen eingelassen sind. Bei Flut strömt das Wasser von der Meeresseite durch die Turbinen in die Bucht. Bei Ebbe fließt das Wasser in die umgekehrte Richtung und treibt ebenfalls die Turbinen an. Gearbeitet wird hier hauptsächlich mit Kaplan-Rohrturbinen. Andere Gezeitenkraftwerke verzichten auf einen Damm und machen sich statt des Höhenunterschieds die von den Gezeiten erzeugte Strömung zu Nutze ("Gezeitenströmungskraftwerk").

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Siemens Stiftung

Laufwasserkraftwerk

Simulation:
Funktionsprinzip eines Laufwasserkraftwerks.

Das Laufwasserkraftwerk wird an Flüssen mit einem sehr geringen Gefälle und einer großen Durchflussmenge von Wasser verwendet. Die Turbinen sind ununterbrochen in Betrieb, d.h. sie können kontinuierlich elektrischen Strom erzeugen und haben sehr geringe Betriebskosten. Das Flusswasser durchströmt eine Turbine, die einen Generator antreibt, wodurch Strom erzeugt wird. Ein Nutzgefälle von wenigen Metern ist für Laufwasserkraftwerke ausreichend, die Druckdifferenz ist jedoch gering. Deshalb werden in diesen Fällen Kaplan-Turbinen oft als Rohrturbinen (horizontaler Einbau) eingesetzt. Zum Teil besitzen sie auch Hochgeschwindigkeitsgetriebe ("Pit"-Turbinen).

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Pumpspeicherkraftwerk

Simulation: Prinzip eines Pumpspeicherkraftwerks animiert dargestelltWenn im Stromnetz Überschuss besteht, wird im Kraftwerk mit einer elektrischen Pumpe Wasser aus einem unteren Becken in eines höherer Lage gepumpt. Bei Bedarfsspitzen fließt das Wasser aus dem Hochbecken über die Turbinen des niedrig gelegenen Kraftwerks in das Tiefbecken zurück. Letztlich wird also elektrische Energie als mechanische Lageenergie bevorratet. Wegen der kleinen Wassermengen und der hohen Drücke verwendet man oft Pelton-Turbinen. Höhere Spitzenleistungen erreicht man bei großem Wasserdurchsatz mit Francis-Turbinen, doch dann ist der Wasservorrat schneller verbraucht.