Energie aus Wasser

Energie aus Wasser Übung

• Beschreibe die Wasserkraft als erneuerbare Energieform.

  Tipps

  Wasser kann immer fließen, also immer in Bewegung sein.

  Drei Begriffe in der Wortbank passen nicht in den Text – schließe sie zuerst aus.

  Lösung

  Wasserkraft gehört zu den sogenannten erneuerbaren Energien, da sie uns nahezu unbegrenzt zur Verfügung steht.

  Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Gas verbraucht die Nutzung von Wasserkraft keine Rohstoffe. Stattdessen bedient man sich nur einer einzigen Eigenschaft des Wassers: seiner Bewegung.
  Wasser kann immer fließen und steht damit quasi unbegrenzt zur Verfügung.

  Durch die Nutzung von Wasserkraft werden außerdem fossile Brennstoffe geschont und die Luftverschmutzung wird reduziert. Wasserkraft ist damit eine besonders umweltschonende Art der Energiegewinnung.

• Zeige den Weg des Wassers zur Energiegewinnung auf.

  Tipps

  Sieh dir das Bild an. Die Reihenfolge folgt dem physikalischen Weg des Wassers – von oben nach unten.

  Achte darauf, dass das Wasser zuerst auf die Turbinen trifft, sie dann in Bewegung setzt und daraufhin Strom erzeugt wird.

  Lösung

  Die Gewinnung von Strom aus Wasserkraft folgt einer festen physikalischen Abfolge:

  • Alles beginnt damit, dass Wasser aus einem höher gelegenen Speicher (See oder Becken) durch große Rohre kontrolliert abgeleitet wird.

  • Durch das natürliche Gefälle kommt das Wasser in Bewegung und nimmt an Geschwindigkeit zu.

  • Am tiefsten Punkt trifft das Wasser mit seiner größten Kraft auf die Turbinen und versetzt diese in eine schnelle Drehbewegung.

  • Die anhaltende Strömungskraft sorgt dafür, dass die Turbinen den Generator antreiben, der die mechanische Bewegung in elektrischen Strom umwandelt.

  • Im letzten Schritt wird der Strom in das öffentliche Netz eingespeist und steht den Haushalten zur Verfügung.

• Skizziere die frühe Geschichte der Wasserkraft.

  Tipps

  In der Liste gibt es ein Bauteil, das so wichtig war, dass es nicht nur in einer Epoche vorkommt, sondern als „Motor“ für fast alle genannten Anlagen diente. Ordne es zuerst zu.

  Lösung

  Die Geschichte der Wasserkraft lässt sich in zwei große Phasen unterteilen:

  In der Antike stand die Bewässerung im Vordergrund, wofür vor allem Schöpfwerke genutzt wurden, um Wasser auf höher gelegene Felder zu heben.

  Im Mittelalter entwickelte sich die Wasserkraft zur wichtigsten Energiequelle für das Handwerk.

  Durch die gezielte Nutzung von Bachläufen trieben Wasserräder nun mechanische Mühlen zum Mahlen von Getreide und Sägen für die Holzverarbeitung an.

  Das Wasserrad selbst blieb dabei über beide Epochen hinweg die entscheidende technische Erfindung, die den Fortschritt ermöglichte.

• Leite ab, wo aus Wasserkraft Energie gewonnen wird.

  Tipps

  Das Geheimnis der Energie liegt allein in der Strömung und dem Gefälle.

  Wenn das Wasser erst durch Pumpen angeschoben werden muss, liefert es laut Definition keine natürliche Wasserkraft.

  Lösung

  Wasserkraft ist eine vielseitige Energiequelle, die überall dort genutzt werden kann, wo Wasser in natürlicher Bewegung ist.

  Dies umfasst nicht nur große Ströme, sondern auch kleinere Bäche sowie die gewaltigen Kräfte des Meeres in Form von Gezeiten und Strömungen.

  Entscheidend für die Energiegewinnung ist dabei nicht die bloße Menge des Wassers, sondern seine Bewegungsenergie: Je stärker das Wasser fließt oder strömt, desto mehr Kraft kann in Strom umgewandelt werden. Ruhiges, stehendes Wasser hingegen liefert keine nutzbare Wasserkraft.

• Gib an, ob die Energiequelle fossil oder erneuerbar ist.

  Tipps

  Fossile Energiequellen sind endlich und werden verbraucht, erneuerbare Energiequellen sind unbegrenzt verfügbar.

  Lösung

  Fossile Energiequellen sind Kohle, Erdgas und Erdöl.

  Erneuerbare Energiequellen sind Wasserkraft, Sonnenenergie, Windenergie, Bioenergie aus Pflanzen und Erdwärme (Geothermie).

• Beurteile, welche echten technischen Beweise für die frühe Energiegewinnung vorliegen.

  Tipps

  Ein Aquädukt ist eine antike, meist römische Wasserleitung, die Wasser über weite Strecken durch Schwerkraft von Quellen in Städte transportierte.

  Lösung

  Während geografische Fakten (71 % Erdoberfläche) oder Transportsysteme wie Aquädukte lediglich den Umgang mit der Ressource Wasser beschreiben, zeichnet sich die Wasserkraft durch einen technischen Prozess aus: die Energiewandlung.

  Ein Beleg für Wasserkraftnutzung liegt immer dann vor, wenn die Bewegungsenergie (Strömung, Gefälle, Gezeiten) genutzt wird, um eine Maschine – wie ein Wasserrad, eine Säge oder eine Turbine – anzutreiben. Erst durch diesen mechanischen Antrieb wird aus der natürlichen Kraft des Wassers nutzbare Energie oder elektrischer Strom.