Wasserkraft
Auch die Nutzung der Strömungsenergie von Wasser hat ihre Wurzeln in der lang zurückliegenden Vergangenheit, hier vor allem in Bezug auf Wassermühlen und andere frühe industrielle Formen der Nutzung von Rotation. Heutzutage erzeugen Wasserkraftwerke aus dieser Energie elektrischen Strom. Es werden weltweit bereits 18% der erzeugten elektrischen Energie durch Wasserkraftwerke erzeugt.
Dabei ist die Nutzung von Wasserkraft zunächst immer von einem geeigneten Standort abhängig, der zunächst einmal die natürlichen Voraussetzungen zur effektiven Nutzung der Strömung erlaubt. Als ökologisch kritisch wird dabei eingestuft, dass der Mensch sowohl in der Vergangenheit häufig massiv in die Natur eingegriffen hat, um das Strömungsverhalten des Wassers für seine Zwecke zu verbessern.
Grundsätzlich gilt, dass versucht wird durch das Zurückhalten möglichst großer Wassermassen und eine Konzentration des Abfließens auf einen kleineren Durchgang möglichst viel Kraft auf entsprechende Turbinen geleitet wird, die wiederum Generatoren zur Gewinnung elektrischer Energie antreiben. Die Zurückhaltung des Wassers wird zumeist über eine Stauanlage von teilweise beträchtlichem Umfang bewerkstelligt.
Der Wirkungsgrad eines Wasserkraftwerkes wird dabei über die Fallhöhe des Wassers vor und nach der Turbine ermittelt und führt dementsprechend zu der Einteilung in Nieder-, Mittel- und Hochdruckkraftwerke. Hochdruckwasserkraftwerke arbeiten mit einer Fallhöhe zwischen 50 und 2.000 Metern bei einer geringen Durchflussmenge, was zu einer entsprechend hohen Leistung und Effizienz führt.
Man unterscheidet je nach Bauweise und Einsatzgebiet zwischen verschiedenen Arten von Wasserkraftwerken. Laufwasserkraftwerke beziehen die Energie aus gestauten Flüssen, Speicherkraftwerke bevorraten Wasser über Stunden, Tage oder gar Monate, um zu Spitzenbedarfszeiten entsprechende Energiemengen liefern zu können, Pumpspeicherkraftwerke setzen einen Teil der ansonsten ungenutzten Energie ein, um Wasser in höher gelegene Gebiete zu pumpen, um dort zeitversetzt größere Strommengen erzeugen zu können. Gezeitenkraftwerke beziehen die benötigte Energie aus dem Wechselspiel zwischen Ebbe und Flut, während sich Wellenkraftwerke der kontinuierlichen Meeresbewegung bedienen. Darüber hinaus kommen in neuerer Zeit sogenannte Strombojen zum Einsatz, die lediglich die Bewegungsenergie des Meeres zur Stromerzeugung einsetzen.
Durch die sehr hohen Bau- und Investitionskosten eines Wasserkraftwerkes dauert es zumeist sehr lange, bis sich entsprechende Anlagen amortisiert haben. Ist es hierzu aber erst einmal gekommen, so macht sich die Eigenschaft des annähernd unbegrenzten Energiepotentials dieser Erzeugungsform bemerkbar.
Neben der weitgehend emissionsfreien Methode der Stromerzeugung durch Wasserkraftwerke, sind getätigte Baumaßnahmen zur Effizienzsteigerung häufig auch mit ökologischen Vorteilen verbunden. Im Falle von Wasserkraftwerken an Flüssen kommt hinzu, dass der Fluss durch die entsprechenden Anlagen gleichzeitig sauber gehalten und regelmäßig von Treibgut befreit wird.
Als nachteilig wird beurteilt, dass die Eingriffe in die Natur teilweise sehr weitreichend sind, dass es teilweise erforderlich ist, dass die Bevölkerung umgesiedelt werden muss, dass es infolge der massiven Umgestaltung zu einer erhöhten Erdbebenwahrscheinlichkeit kommen kann und das Dammbrüche großer Anlagen mit entsprechenden Gefahren für die Bevölkerung einhergehen.
Während in Deutschland ca. 5% des Energiebedarfs aus Wasserkraft gedeckt werden, versorgt Norwegen seine Bevölkerung schon heute vollständig mit dieser Energie. In Brasilien werden 80% der benötigten Energie mit Wasserkraft erzeugt.