Die Kraft des Wassers wird seit Jahrhunderten von Menschen genutzt, um Mechaniken anzutreiben oder heute um Strom zu erzeugen. Aber wie effizient ist die Energie des Wassers nutzbar?

Die Natur versorgt uns reichlich mit Wasserkraft fast überall auf der Erde. Ständig verdunstet Wasser, hauptsächlich an den Ober­flächen der Meere, steigt als Wasserdampf in Höhen bis zu mehreren Kilometern auf, kondensiert dort zum Wasser der Wolken und regnet wieder ab. Etwa 20 Pro­zent davon regnet über den Landflächen der Erde ab, von wo es im Mittel aus knapp einem Kilometer Höhe in Bächen, Flüssen wieder zu den Meeren abläuft.

Diese im Wasser gespeicherte Energie wird von der Menschheit seit vielen Jahrhunderten genutzt, vorwiegend zur Krafterzeugung mittels Wasserrädern in Mühlen, Sägewerken oder anderen technischen Einrichtungen. Seit Ende des 19. Jahrhunderts, 1866 Werner von Siemens den Strom­ge­ne­rator erfunden hat, wird sie auch zur Stromerzeugung eingesetzt. Dazu wird die kinetische Energie von strömendem und fallendem Was­ser, also von Flusswasser und Fallwasser aus Stauseen (Umwandlung von potenzieller in kinetische Energie) mittels Turbinen und Generatoren in elektrische Energie umgewandelt.

Wie viel erzeugten Strom kann man aus dieser Wasserkraft erwarten? Würde man die Bewegungsenergie von allem über den Kontinenten ablaufenden Was­ser in Strom umwandeln, könnte man dreimal mehr Strom erzeugen als derzeit welt­weit benötigt wird. Aber es ist aufwendig Was­ser­kraft zur Stromerzeugung zu nutzen: Wenn man einen Kubikmeter Wasser, etwa 100 10-Liter-Eimer voll, von der Spitze des Eiffelturms aus 300 Meter Höhe durch ein Fallrohr auf einen Turbinengenerator am Fuß des Eiffel­turms fallen lässt, dann kann man damit knapp eine Kilowattstunde Strom erzeugen. Das reicht gerade, um eine Ladung Wäsche in einer handelsüblichen Haus­halts­wasch­maschine zu waschen. Dennoch haben Ingenieure es bisher geschafft mit verschiedenen Arten von Wasser­kraft­wer­ke weltweit im Jahr 3078 Milliarden Kilowattstunden elek­tri­scher Ener­gie zu erzeugen, das entsprach 15,6 Prozent des weltweiten Strombedarfs.

Die Wasserkraft ist weltweit die am meisten genutzte erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung. Rund 18 Prozent der gesamten weltweiten Nettostromproduktion von 19.756 Terawattstunden (IEA-Energy Outlook 2009) stammten im Jahr 2007 aus Erneuerbaren Energien, davon 86 Prozent aus Wasserkraft. Dabei hatten allein Brasilien, Kanada, China, Russland und den USA einen Anteil von mehr als 50 Prozent. Insgesamt wurde die Wasserkraft im Jahr 2007 in 160 Ländern der Erde für die Stromerzeugung eingesetzt. Die übrigen erneuerbaren Energien waren vor allem Biomasse und mit danach geringerem Umfang Windenergie, Solarenergie, Geothermie sowie Wellen- und Gezeitenkräfte.

Wasserkraft hat den Vorteil, dass sie relativ stetig verfügbar ist, einen hohen Wirkungsgrad erzielt und die Fähigkeit aufweist, Energie leicht zu speichern.