Wasserkraft - physikalische Grundlagen

Wasser findet sich auf der Erde in vier großen Speichersystemen. Neben den Ozeanen (97,6 %) sind dies die Atmosphäre (0,001 %), die Eiskappen an den Polen (1,9 %) und das Festlandwasser (0,5 %). Letzteres ist weiter unterteilbar in Fließgewässer (0,0001 %), ruhende Gewässer (0,02 %), Grundwasser (0,5 %), Bodenfeuchtigkeit (0,01 %) und organisch gebundenes Wasser (0,004 %). Insgesamt beträgt die Wassermasse der Erde ca. 1,4 Mrd. km3.

Zwischen diesen Speichersystemen findet ein ständiger Austausch statt, der sowohl zeitlich als auch regional zu Ungleichgewichten führen kann, jedoch global einen stabilen Kreislauf darstellt. Für die Nutzung der Wasserkraft sind drei Vorgänge maßgeblich. Es sind dies die Verdunstung, der Niederschlag und der Wasserabfluß.

Global betrachtet entspricht die Verdunstung etwa dem Niederschlag in der Größenordnung von ca. 1.000 mm/a. Ein Anteil dieses Niederschlags geht nicht unmittelbar wieder über den Ozeanen sondern über dem Festland nieder, und hiervon gelangt wiederum ein Anteil zum Abfluß, entsprechend der Potentialdifferenz, die durch die Differenz der geodätischen Höhe ausgedrückt werden kann.

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