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Geschichte

Geschichte der Wasserkraft

Obwohl die Erfindung des Rades schon mehr als 5000 Jahre zurückliegt, wird die Nutzung der Energie des Wassers mit Hilfe von Wasserrädern erst seit etwa 3500 Jahren betrieben (Wasserrad zum Schöpfen von Wasser in Mesopotamien). Ein Grund für die vergleichsweise späte Einführung dieser Technik ist u.a. in den billigen Arbeitskräften zu suchen, die in dieser Zeit zur Verfügung standen (Sklaven). Selbst noch im Mittelalter wurden große Hebemaschinen nur mit Menschenkraft betrieben (vgl. Bild: Tretrad, in dem Menschen - ähnlich wie Hamster im Laufrad - ihr Eigengewicht zum Heben einsetzen mussten).

Zunächst wurden die Wasserräder nur als Schöpfräder (vgl. Abbildung) zum Bewässern in der Landwirtschaft eingesetzt. Dann fanden sie Einzug in Getreidemühlen, bei denen die Rotation des Wasserrades in eine Rotation des Mahlsteins umgesetzt werden konnte.

Erst als es gelang die Rotationsbewegung in eine Hin- und Herbewegung umzuwandeln setzten sich die Wasserräder (ab dem 8. Jahrhundert) als häufigsten Antriebsmaschine durch. Bei einer Hammerschmiede dreht das Wasserrad eine Welle mit Nocken (früher als "Daumen" bezeichnet), welche über ein Hebelwerk einen schweren Hammer anheben kann. Der Hammer fällt dann durch sein Eigengewicht auf das zu bearbeitende Werkstück.

Während die Wasserräder der Römer eine Leistung von ca. 2 kW erbrachten, hat man im Mittelalter schon Wasserräder mit etwa der dreifachen Leistung herstellen können. Allein in Europa liefen im 18. Jahrhundert ungefähr eine halbe Million Wasserräder. Ob zum Mahlen von Getreide, zum Betreiben großer Hämmer in Schmieden oder nur zum Schöpfen von Wasser, überall wurden sie eingesetzt. Wasserräder konnten natürlich nur an Wasserläufen erbaut werden. Ihr Betrieb war stark davon abhängig, ob gerade genügend Wasser zur Verfügung stand. Erst mit der Einführung der Dampfmaschine im 19. Jahrhundert, die nicht an örtliche Gegebenheiten gebunden waren, verloren sie ihre Bedeutung.

Ab 1825 wurden die ersten Wasserturbinen gebaut. Sie zeichnen sich gegenüber den Wasserrädern durch einen höheren Wirkungsgrad aus und sind zum Betrieb der in diesem Jahrhundert aufkommenden elektrischen Generatoren geeignet. In den modernen Wasserkraftwerken stellen die Turbinen eines der wichtigsten Elemente bei der Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie dar.