Durch Verdunstung von Wasser und der Bildung von Wolken verleiht die Sonnenstrahlung (Sonnenenergie) dem Wasser eine potentielle Energie (Energie der Lage). Durch Wechselwirkungen mit dem Wind werden die Regenwolken transportiert und regnen ab.
Durch das Abregnen und Sammeln des Wassers im Boden wird ein überwiegender Teil davon gespeichert und langsam in Form von kinetischer Energie (Energie der Bewegung) über die Flüsse abgeführt. Durch Nutzung dieser Energie in Speicherkraftwerken oder Flusskraftwerken wird mit Hilfe von Wasserturbinen mechanische Energie zum Antrieb der Generatoren bereitgestellt.
Die Funktion einer Wasserturbine
Die Funktion eines Wasserrades ist bekannt. Wasser an sich ist eine potentielle Energie und herunterfließendes Wasser kann mit der kinetischen Energie ein Wasserrad antreiben. Durch die Geschwindigkeitsänderung des Wassers beim Auftreffen auf die Schaufeln wird eine Kraft wirksam (Impuls), die das Rad in Bewegung versetzt. Dabei wird die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt.
Bei einer Turbine gilt dasselbe Prinzip. Unter Ausnutzung einer Höhendifferenz und durch die Impulskräfte des strömenden Wasser wird die kinetische Energie des Wassers in mechanische Energie umgewandelt. Diese Energie treibt wiederum die Generatoren an.
Die Funktion des Generators
Durch das Bewegen oder Drehen eines Leiters im Magnetfeld des Generators wird eine Kraft auf die freien Elektronen ausgeübt. Dadurch wird eine elektrische Spannung erzeugt, welche die Elektronen in Richtung des Leiters bewegt, das heißt: es fließt ein elektrischer Strom. Durch das Fließen des elektrischen Stroms wird elektrische Energie bereitgestellt.
Maßeinheiten:
- Elektrische Leistung: Watt (W), Kilowatt (KW), Megawatt (MW)
- Elektrische Spannung: Volt (V)
- Elektrische Energie: Watt-Sekunde (Ws), Kilowatt-Stunde (Kwh)
- Elektrische Stromstärke: Ampère (A)01