Laufwasserkraftwerke

 
In Deutschland entfällt der größte Teil der Stromerzeugung aus Wasserkraft auf die 585 Laufwasserkraftwerke der öffentlichen Stromversorger, die über eine installierte Leistung von etwa 2 600 Megawatt verfügen. Laufwasserkraftwerke wandeln die Kraft des fließenden Wassers von Flüssen in elektrische Energie um. Sie haben einen sehr hohen Wirkungsgrad. Etwa 94 % der zugeführten Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden.

Mittels einer Wehranlage wird der Fluss um mehrere Meter aufgestaut, um eine größere Fallhöhe zu erreichen. Größere Kraftwerke haben Wehranlagen mit mehreren Wehrfeldern. Die Wehrverschlüsse sind hydraulisch gesteuert und ermöglichen eine dosierte Ableitung der Wassermassen.

Das Wasser strömt durch Kaplan-Turbinen im Maschinenhaus, die jeweils einen Generator zur Stromerzeugung antreiben. Die Stromerzeugung ist vom momentanen Zufluss und der Fallhöhe abhängig.
Bei Hochwasser sinkt die Fallhöhe, da der Wasserspiegel auch unterwasserseitig ansteigt. Leider sind der Bedarf an elektrischer Energie und die Wasserführung der Flüsse gegenläufig, das heißt, im Winter, in der Zeit des höchsten Energiebedarfs, ist die Wasserführung meist geringer als im Sommer.

Bei Laufwasserkraftwerken ist eine Steuerung des Wasserdurchflusses in Abhängigkeit des Elektrizitätsbedarfs meist nicht üblich. Sie werden in der Regel rund um die Uhr betrieben und geben ihren Strom zur Deckung der Grundlast ins Netz der öffentlichen Stromversorgung. Bei vielen Kraftwerken besteht aber die Möglichkeit, in Zeiten geringeren Strombedarfs eine zusätzliche Wassermenge aufzustauen, die bei Spitzenbedarf an die Turbinen abgegeben werden kann und somit eine Stromreserve darstellt.

Die größten Laufwasserkraftwerke in Deutschland liegen an Rhein, Donau, Iller, Lech, Isar, Inn und Mosel. Sie erreichen Leistungen bis zu 85 Megawatt beziehungsweise, wenn man ausländische Kapazitäten mit berücksichtigt, bis zu 130 Megawatt bei den Grenzkraftwerken an Rhein und Donau. Im Vergleich dazu hat ein großer Kohleblock eine Leistung von 700 Megawatt. Alle deutschen Laufwasserkraftwerke zusammen erbringen also knapp die Leistung von vier großen Kohleblöcken. Größere Wasserkraftwerke befinden sich ferner an Main, Neckar, Saar, Ruhr und Weser.

In schiffbaren Flüssen kommen für die Überbrückung der Staustufen Schleusenanlagen zum Einsatz.