Die Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) hat Folgendes herausgestellt:
“Der zügige und verantwortungsbewusste Einsatz sauberer erneuerbarer Energien ist wesentlich, um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erfüllen, durch welche die globale Durchschnittstemperatur begrenzt und somit schlimmste Auswirkungen des Klimawandels verhindert werden sollen.“
Die UNFCCC erwähnt außerdem, dass “die Wasserkraft eine Technologie bleibt, die in einigen Regionen der Erde einen Eckpfeiler bezüglich erneuerbarer Energiequellen darstellt”.
Die aktuelle Bewegung in Richtung sauberer Energie gibt einen rechtzeitigen Impuls für den Wasserkraft-Markt, damit dieser weiter expandieren kann und neue energietechnische Lösungen geschaffen werden können. Nichtsdestotrotz verzeichnet Premel mit seiner Wasserkrafttechnik bereits seit Jahrzehnten eine gute Erfolgsbilanz auf dem Markt der Wasserkraftwerke. Das Unternehmen entwickelt, baut und betreibt Wasserkraftwerke mit einer Leistungsspanne von 20 kVA bis zu 5 MVA. Innerhalb der Schweiz und Europa hat die Premel AG mehr als 60 Werke in Betrieb genommen.
Wasserkraft macht weltweit einen Anteil von 70 % der Stromkapazitäten aus erneuerbaren Energien aus (Stand 2018). Auf die Umwandlung von Wasser zum Draht kann dabei eine Effizienz von 90 % verzeichnet werden. Seit 2020 macht Wasserkraft sogar 17 % der weltweiten Stromversorgung aus. Die Fragen, die häufig gestellt werden, sind, wann Wasserkraft entstanden ist und wie ein Wasserkraftwerk funktioniert.
Stromerzeugung aus Wasserkraft: Ein geschichtlicher Rückblick
Das Prinzip, Strom aus Wasser zu gewinnen, wurde bereits vor vielen Jahren genutzt. Die ersten Innovationen diesbezüglich lassen sich in China finden und reichen bis 202 v. Ch. und 9 n. Chr. zurück, wo stampfende Hammer durch Wasserräder angetrieben wurden, um Getreide zu mahlen, Erz zu brechen und Papier herzustellen.
1771 wurde Wasserkraft in England dazu verwendet, Baumwolle zu weben. Allerdings war es der britisch-amerikanische Ingenieur James Francis, der 1849 die erste moderne Wasserturbine entwickelt hat. Dieser Erfindung folgten diverse weitere Innovationen, die schließlich dazu führten, dass in 1878 in Northumberland, England, erstmals eine Lampe durch Wasserkrafttechnik betrieben werden konnte. Vier Jahre später wurde das erste kommerzielle Wasserkraftwerk in Wisconsin, USA, eröffnet, worauf innerhalb eines Jahrzehnts die Inbetriebnahme Hunderter weiterer Anlagen folgte.
Das Prinzip der Energiegewinnung durch Wasserkraft
Unter Wasserkraft ist Energie zu verstehen, die dadurch gewonnen wird, dass Wasser von einem höheren Standort zu einem niedrigeren bewegt wird. Das hört sich allerdings einfacher an, als es ist. Um durch fließendes Wasser einen Funken Elektrizität zu erzeugen, bedarf es akkurater Planung und ausgefeilter technischer Lösungen. Die verfügbare Energie innerhalb eines speziellen Systems wird durch das Volumen des Wasserflusses und den durchlaufenden Höhenunterschied bestimmt.
Aufgrund dessen werden Wasserkraftwerke in der Nähe einer natürlichen Wasserquelle errichtet. Der Höhenunterschied wird dabei als Fallhöhe bezeichnet. Allgemein lässt sich sagen, dass je stärker der Wasserfluss ist und je größer die Fallhöhe, desto mehr Wasserkraft kann erzeugt werden. Dabei fließt das Wasser von einer erhöhten Quelle durch ein Rohr oder eine Druckleitung, drückt dann gegen die Schaufeln der Turbine und bringt diese so in Bewegung, wodurch letztlich der Generator angetrieben und Strom erzeugt wird.
Verschiedene Arten von Wasserkraftanlagen
Es gibt verschiede Arten von Wasserkraftanlagen, angefangen bei den klassischen Laufwasserkraftwerken, wobei die Kraft des Wassers, die üblicherweise durch einen Fluss oder Bach erzeugt wird, eine Turbine in Bewegung setzt. Daneben gibt es sogenannte Speicherkraftwerke, bei denen das Wasser beispielsweise von Bächen oder Flüssen in Reservoirs angesammelt wird. Bei Bedarf wird dieses dann über Wasserturbinen abgelassen, um so Strom zu erzeugen.
Ein von der Premel AG entworfenes Wasserkraft-System wird in der folgenden Abbildung dargestellt:
Ein Pumpspeicherkraftwerk ist eine weitere Art von Wasserkraftanlagen, wobei das Wasser von einer Quelle in einen höher gelegenen Stausee gepumpt wird. Anschließend wird das Wasser abgelassen, um die niedriger gelegenen Wasserturbinen anzutreiben.
Es gibt weitere Arten von Wasserkraftanlagen, die entwickelt werden, um sich an bestehende landschaftliche Begebenheiten anzupassen und/ oder um existierende Systeme zu optimieren. Die In-Stream-Technologie funktioniert beispielsweise, indem hydrokinetische Turbinen in Flüssen oder Kanälen installiert werden, um bestehende Vorrichtungen wie Wehre, Staudämme und Wasserfälle zu optimieren. Es gibt außerdem ein Gravitationswasserwirbel-System, wobei es sich um eine horizontale Wasserkraftanlage handelt, bei der nicht Gravitation, sondern ein künstlicher Vortex genutzt wird, um das Wasser gegen die Turbinen zu drücken.
Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl von Turbinen, die sich hinsichtlich der Form, Größe und Leistung unterscheiden und so jeweils für bestimmte Wasserkraft-Systeme und Funktionen geeignet sind. Mit immer neuen Herausforderungen, aber auch Möglichkeiten, die sich auftun, schreitet die Forschung und Entwicklung von Wasserkraft-Systemen stetig weiter fort.
Premels Ansatz bei Wasserkraftanlagen
Wasserkraftanlagen sind ein einfaches aber gleichzeitig auch komplexes System. Für jeden Kunden stellt es eine Herausforderung dar, ein passendes System auszuwählen, dass auf die Bedürfnisse und Ressourcen der Region zugeschnitten ist. Die Planungsphase eines Wasserkraftwerkes ist der wichtigste Schritt im Entwicklungsprozess des Projektes und genau hier kommt Premel ins Spiel: bei dieser Art von Projektvorhaben bietet das Unternehmen seinen Kunden umfassende Unterstützung. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Kunde bei den ersten notwendigen Schritten des Entwicklungsprozesses die korrekte Richtung einschlägt.
Dabei beinhalten die Serviceleistungen der Premel AG die Standortbewertung, eine Analyse bezüglich der Durchführung und Machbarkeit, die Suche nach Finanzierungsmöglichkeiten, die Planung sowie die Überprüfung aller Komponenten des Systems. Das Unternehmen steht seinen Kunden beratend zur Seite, wenn es darum geht, auszuwählen, welche Art von System am besten für den verfügbaren Standort und die gegebenen Ressourcen geeignet ist und berechnet im Vorfeld, wie viel Energie im Optimalfall durch die Anlage erzeugt werden kann. Die Fachkräfte von Premel arbeiten eng mit ihren Kunden zusammen, um individuelle und auf die Bedürfnisse zugeschnittene Lösungen zu finden. Die Premel AG ist der Überzeugung, dass dies der einzige Weg ist, sicherstellen zu können, dass Wasserkraftwerke einen wirtschaftlichen Nutzen bringen, während Risiken gegenüber der Umwelt oder anderen Stakeholdern minimiert werden.
In der Realisierungsphase fungiert Premel nicht nur als Partner bei der Montage von Turbine und Generator, sondern unterstützt ebenfalls beim Verlegen von Druckleitungen, dem Stahlwasserbau und der Installation von elektronischen Schaltungen. Das Unternehmen arbeitet in Bezug auf Energiegewinnungs-Technologien mit den weltweit effizientesten Partner zusammen. Ein weiterer Teil seiner umfassenden Serviceleistungen ist die technische Schulung der Mitarbeiter hinsichtlich Inbetriebnahme und Wartung.
Die Premel AG verfügt über ein hoch spezialisiertes Team für den Service nach Kaufabschluss.Täglich 24 Stunden erreichbar, werden regelmäßige Kontrollen durchgeführt und Fernwartungsaufträge erteilt, um sicherzustellen, dass die Wasserkraftanlagen langfristig und ökonomisch gewartet werden.
Die Lösungen der Premel AG basieren auf intelligenten Ansätzen der Wassertechnik und werden unter Berücksichtigung sozialer, topographischer und ökonomischer Überlegungen geleitet, um möglichst minimalen Einfluss auf die Menschen und die Umwelt zu nehmen. Das Unternehmen ist ISO 9001 zertifiziert, was die Qualität seiner elektromechanischen technischen Systeme, Produkte und Serviceleistungen bescheinigt. Die Ansätze für technische Lösungen des Unternehmens entsprechen in jeder Hinsicht den Richtlinien für Arbeitsschutz und Umwelt. Es wird sichergestellt, dass die ESG-Grundsätze nicht nur erfüllt, sondern stetig optimiert werden.
Wenn Sie mehr über die Produkte und Serviceleistungen der Premel AG erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte hier und einer unserer fachlichen Berater wird sich mit Ihnen in Verbindung setzen.
