Regenerative Energie
Das für die Nutzung der Wasserkraft zur Verfügung stehende Energiepotential wird durch den Anteil der Niederschläge gebildet, die über Regionen niedergehen, die aufgrund ihres Reliefs und ihrer geodätischen Höhe den oberirdisch abfließenden Anteil der Niederschläge nutzen können.
Die erzeugbare Energiemenge hängt somit in erster Linie von der Abflußmenge und der Höhendifferenz ab. Andere Faktoren wie Wasserdichte und Erdbeschleunigung können in diesem Zusammenhang als konstante Werte betrachtet werden. Die Wasserabflußmengen von Gewässern werden für größere Gewässer im hydrologischen Jahrbuch veröffentlicht oder sind bei Wasserwirtschaftsämtern einsehbar. Beispielsweise beträgt die Abflußmenge der Donau bei Donauwörth ca. 120 m3/s, die Abflußmenge des Rheins bei Düsseldorf ca. 2.000 m3/s.
Der Nutzen eines Wasserkraftwerkes, die erzeugbare Energiemenge bzw. elektrische Leistung, läßt sich somit für jeden Standort aus Wassermengenstrom und Fallhöhe vorausberechnen. Die Leistung entspricht dabei dem Produkt aus Wassermengenstrom (m3/s), Fallhöhe (m), Erdbeschleunigung (konstant=9,81), Dichte (konstant=1) und Gesamtwirkungsgrad der Anlage. Diese Leistung stellt zunächst die Bruttoleistung dar, von welcher noch der Eigenverbrauch der Anlage abgezogen werden muß. Der Wirkungsgrad ist je nach Anlagengröße mit ca. 70-80 % bezogen auf die Gesamtanlage anzusetzen (Turbinen-, Getriebe-, Generator,- und Transformatorenwirkungsgrad). Der Leistungsbereich von Wasserkraftwerken kann zur Zeit bis zu 12.000 MW liegen (Brasilien). In Europa ist die Wasserkraftnutzung weitgehend ausgebaut und leistet einen Beitrag zur Stromproduktion von ca. 4 % in Deutschland und ca. 90 % in Norwegen.
