Arbeitsblatt: Wasserkraft

KWO_Anhang_27.4. 17.05.2000 16:30 Uhr Seite 112 Triebwasserstollen: Fast horizontaler Tunnel, der das Wasser aus einem Stausee oder einem Ausgleichsbecken So funktioniert ein Speicherkraftwerk in die Nähe des Kraftwerks führt. Diese Stollen sind gross dimensioniert, damit das Wasser langsam fliesst und so nur geringe Reibungsverluste entstehen. Der Triebwasserstollen Oberaar hat einen Durchmesser von 7m. Stausee: Am Anfang und am Ende von Triebwasserstollen sind aus einen Stausee, möglichst hoch gelegen und mit viel Wasser Energiespeicher, d.h. «Treibstofftank» der Sicherheitsgründen grosse Klappen oder Schieber eingebaut, ein Rohr (Triebwasserstollen), das man an den Stausee ansch- Kraftwerke. Der See füllt sich durch natürliche mit denen man im Notfall den Wasserfluss unterbrechen kann. liesst Zuflüsse einmal pro Jahr (Saisonspeicher) oder Das Grundrezept ist einfach: Man braucht dazu ein Wasserschloss, eingebaut zwischen dem Triebwasserstol- kann durch zusätzliches Pumpen wie bei einer Batterie, über len und dem Druckschacht Nacht oder ein Wochenende, «regeneriert» werden. Wasserfassung: Ausgleichsbecken: noch ein Rohr (Druckschacht), in dem das Wasser über In Bäche gebaut, die nicht direkt in einen Kleines Pufferbecken zwischen einer oberen und viele hundert Meter zur Turbine hinabstürzt Stausee oder ein Ausgleichsbecken fliessen. einer unteren Kraftwerksstufe. Es gleicht den Das gefasste Wasser wird durch einen Stollen unregelmässigen Zufluss von der oberen Stufe dann eine Turbine, an die man einen Generator koppelt Druckschacht: und eine Stromleitung, die man vom Generator zum Steil abfallender Tunnel, durch den das Wasser Kunden führt. mehrere hundert Meter hinunter zur Turbine stürzt. Druckschächte müssen mit einer dicken Eine Verfeinerung des Rezeptes zeigt die Modellsituation rechts: Stahlpanzerung ausgekleidet werden, damit sie die Druckstösse Die grosse Fallhöhe zwischen Stausee und Talgrund wird in zwei bei abrupter Turbinenschliessung aushalten. in einen Stausee oder direkt in ein Triebwassersystem geleitet. und den unregelmässigen Abfluss zur unteren Stufe aus. Das Ausgleichsbecken dient auch als Wasserfassung für das dazwischen liegende Einzugsgebiet. Wasserschloss: Stufen genutzt. Am Übergang zwischen Triebwasserstollen und Das Kraftwerk der oberen Stufe, angeschlossen am hoch gelegenen Druckschacht angeordnete turmartige Kaverne. Beim Kraftwerk Grimsel 2 beispielsweise rund Speichersee, nennt man Hochdruck-Speicherkraftwerk. Es lässt sich zu jedem beliebigen Zeitpunkt starten, und seine Leistung Zentrale: 120 hoch und 15 im Durchmesser. Nötig ist das Wasser- kann genau dem Strombedarf der Konsumenten angepasst wer- In der Zentrale befinden sich neben Turbinen schloss, weil hunderttausende Tonnen Wasser, die in einem den, weil man das Wasser des Speichersees unabhängig von den und Generatoren zahlreiche Einrichtungen, langen und grossen Triebwasserstollen fliessen, weder schnell momentanen Zuflüssen nutzen kann. Solche Kraftwerke decken die die es für die Stromerzeugung braucht: Trans- zu beschleunigen noch schnell zu bremsen sind: Wenn das Spitzen des Strombedarfs ab. Die Energiequalität wird als Spitze- formatoren, Schaltanlagen, die Leittechnik, die Turbinenregler. Kraftwerk abrupt abstellt, z.B. bei Störungen, muss das Wasser nenergie bezeichnet; sie hat den höchsten Marktwert. Die Zentralen der KWO sind meist unterirdisch als Kavernen in einen Raum ausweichen und dort abbremsen können, sonst Das Kraftwerk der unteren Stufe ist an ein Ausgleichsbecken an- gebaut. entstehen grosse Druckstösse. Andererseits liefert das Wasserschloss bei schnellem Turbinenstart das erste Wasser, bis sich geschlossen, das einerseits das Triebwasser aus der oberen Stufe aufnimmt und andererseits die Zuflüsse aus dem dazwischen Turbine und Generator: liegenden Einzugsgebiet fasst. Weil Ausgleichsbecken klein sind, Die Turbine (Wasserrad) und der Generator muss sich der Einsatz dieser unteren Kraftwerkstufe nach den (Dynamo), über eine Welle aneinanderge- Zuflüssen richten. Dieses Kraftwerk kann sich deshalb nur koppelt, wandeln die Bewegungsenergie des begrenzt an den Strombedarf anpassen, es erzeugt sogenannte Wassers in elektrischen Strom um. Die erzeugte Elektrizität Bandenergie zur Deckung des Grundbedarfs. wird mit einem Transformator auf hohe Spannung gebracht und verlässt die Zentrale über ein Kabel. das übrige Wasser im Triebwasserstollen beschleunigt hat. 112 113 Auf der nächsten Doppelseite machen Sie den Schritt vom Modell zum komplizierten Schema des ganzen Produktionssystems der KWO. (Zugangsstollen und Transportanlagen, wie Seilbahnen, Aufzüge und Stollenbahn, sowie die ganze elektrische Seite der Anlagen sind nicht dargestellt.)