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 Das Laufwasserkraftwerk Iffezheim am Oberrhein. Die roten Pfeile verweisen auf das Krafthaus und das bewegliche Wehr.

Laufwasser-Kraftwerke

Nach der Betriebsweise unterscheidet man Laufwasser- und Speicherwasser-Kraftwerke. Im einen Fall (Flüsse) wird die zur Verfügung stehende Energie des Wassers kontinuierlich, im anderen (Talsperre) nach Bedarf zur Stromerzeugung genutzt.

Man kann die Wasserkraftwerke aber auch nach der Fallhöhe unterscheiden: Im Bereich bis etwa 25 m spricht man von Niederdruckkraftwerken, bis 100 m von Mitteldruckkraftwerken und über 100 m von Hochdruckkraftwerken.

Im Niederdruckbereich werden alle Turbinenkonstruktionen mit Ausnahme der Pelton-Turbine in unterschiedlichen Einbauvarianten verwendet. Im Mitteldruckbereich verwendet man hauptsächlich senkrecht angeordnete Kaplan-Turbinen oder auch - je nach Wasserdurchfluß und Fallhöhe - Francis-Turbinen. Die Hochdruckkraftwerke schließlich sind eine Domäne der Francis- und Pelton-Turbinen, wobei letztere um so eher eingesetzt werden, je höher die Fallhöhe bei relativ geringer Wassermenge ist.

Die größten Laufwasser-Kraftwerke liegen an Rhein, Donau, Iller, Lech, Isar, Inn und Mosel

In Deutschland entfällt der weitaus größte Teil der "weißen" Stromerzeugung auf die 592 Laufwasser-Kraftwerke der öffentlichen Stromversorger, die 1994 über eine installierte Leistung von 2 633 MW verfügten. Die größten Laufwasserkraftwerke liegen an Rhein, Donau, Iller, Lech, Isar, Inn und Mosel. Sie erreichen Leistungen bis zu 84,5 MW (Innkraftwerk Töging) bzw. - wenn man ausländische Kapazitäten mitberücksichtigt - bis zu 132 MW bei den Grenzkraftwerken an Rhein und Donau. Zum Vergleich: Ein großer Kohle-Block hat etwa 700 MW. Alle deutschen Laufwasser-Kraftwerke zusammen erbringen also knapp die Leistung von vier großen Kohle-Blöcken.

Größere Wasserkraftwerke finden sich ferner an Main, Neckar, Saar, Ruhr und Weser. Zum Beispiel wurde von 1921 bis 1970 der Neckar von Mannheim bis Plochingen zur Großschiffahrtsstraße ausgebaut. Dabei wurden an den 27 Staustufen 24 Laufwasser-Kraftwerke mit einer installierten Leistung von insgesamt 83 200 kW und einer mittleren Jahreserzeugung von rund 500 Mio. kWh errichtet.

Bei den Laufwasser-Kraftwerken ist eine Steuerung des Wasserdurchflusses in Abhängigkeit vom Elektrizitätsbedarf meist nicht üblich. Sie werden vielmehr in der Regel rund um die Uhr kontinuierlich betrieben und geben ihren Strom zur Deckung der Grundlast ins Netz der öffentlichen Versorgung. Bei vielen Kraftwerks-Ketten besteht aber die Möglichkeit, in Zeiten geringeren Strombedarfs eine zusätzliche Wassermenge anzustauen, die bei Spitzenbedarf an die Turbinen abgegeben werden kann und somit eine Stromreserve darstellt.

Das Mosel-Laufwasser-Kraftwerk St. Aldegund hat 4 Rohrturbinen, die bei einer Fallhöhe von 7 m mit den angekoppelten Drehstromgeneratoren eine Leistung von 16 400 kW erbringen und jährlich 75 Mio kWh Strom erzeugen. Die Rohrturbinen sind in Fließrichtung des Wassers mit leichter Neigung gegen die Horizontale angeordnet und über koaxiale Planetengetriebe mit den Generatoren verbunden. Um die Abmessungen des Generators klein zu halten, wird die Umdrehungszahl der Turbine durch das Zwischengetriebe von 76 auf 750 pro Minute erhöht. Die Daten der anderen Mosel-Laufwasser-Kraftwerke unterscheiden sich nur geringfügig. Bei der Anlage Koblenz, die 1951 als erstes Laufwasser-Kraftwerk der Mosel-Kette fertiggestellt wurde, sind allerdings anstelle von Rohrturbinen noch senkrecht stehende Kaplan-Turbinen eingebaut worden.

Insgesamt 10 Laufwasser-Kraftwerke passiert die Mosel zwischen Trier und Koblenz, bevor sie in den Rhein mündet. Sie verfügen über eine Gesamtleistung von 180 000 kW und erzeugen jährlich 800 Mio kWh, die in das Verbundnetz eingespeist werden.

Da sich das Einzugsgebiet der Mosel zwischen Trier und Koblenz nicht wesentlich verändert, haben sämtliche Kraftwerke dieses Abschnitts die gleiche Ausbauwassermenge: Maximal 400 Kubikmeter durchströmen pro Sekunde die Turbinen. Die Fallhöhen der einzelnen Kraftwerke betragen bei einem Gesamtgefälle von 70 m zwischen Trier und Koblenz 6 bis 9 m.