Wasserkraftwerke spielen in vielen Ländern schon lange als einheimische und erneuerbare Energiequelle bei der Stromerzeugung eine zentrale Rolle. Die Wasserkraftwerke können nach Bauart, Nutzgefälle und Auslastung klassifiziert werden. Nach der Bauart unterscheidet man Laufwasserkraftwerke, Speicherkraftwerke, reine Umwälzwerke und Pump-speicherkraftwerke. Für das Speicherkraftwerk wird zunächst ein Absperrbauwerk errichtet, um einen Stausee zu schaffen. In Bild 1 wird der Querschnitt des Absperrbauwerks eines Stausees dargestellt, der von uns in den Alpen besichtigt wurde.

Das gespeicherte Wasser wird durch den Druckstollen zu einem Wasserschloss geleitet und anschließend durch die Druckleitung zum Wasserkraftwerk geführt. Im Wasserkraftwerk treibt die Turbine einen Generator an, wodurch mechanische Energie im Strom umgewandelt wird. Die Leistungen von Wasserkraftanlagen unterteilen sich in zwei Gruppen: Jene, die potentielle Energie nutzen, und jene, die die kinetische Energie des strömenden Wassers nutzen. Die tatsächliche Leistung verringert sich entsprechend des Wirkungsgrades der Strömungsleitung, der Wasserturbine und des Generators auf ca. 80 bis 95 %. Um den unterschiedlichen Wasserfallhöhen und Volumenströmen gerecht zu werden, wurden verschiedenen Turbinentypen entwickelt. Die derzeitig bekanntesten Typen sind Kaplan-Turbine, Pelton-Turbine und Francis-Turbine. Die Verwendungsbereiche dieser drei Turbinentypen hängen von der Fallhöhe und dem Wasservolumen ab. Die Kaplan-Turbine eignet sich für große Wassermengen aber geringe Geschwindigkeit. Die Pelton-Turbine eignet sich für große Fallhöhe und relativ geringen Wassermengen. Die Francis-Turbine ist universell einsetzbar (Michel 2006).

Im Tunnelbau sind verschiedene Einflussgrößen bei der Wahl des Vortriebsverfahrens von Bedeutung wie z.B. die Form, die Größe des Querschnitts, die Länge des Bauabschnitts und die Ausbauart sowie der Umweltschutzaspekt. Nach der Entwicklung im Spritzbetonbau werden die Vortriebsarten in konventionellen und kontinuierlichen Vortrieb unterteilt. Dabei ist der Sprengvortrieb und der Maschinenvortrieb dem konventionellen Vortrieb zuzuordnen. Die Vortriebe mit Tunnelmaschinen gehören hingegen zum kontinuierlichen Vortrieb. Es ist auch zu berücksichtigen, dass sich in Folge der Entwicklungen im Tunnelbau zunehmend eine Vermischung der Bauweisen ergibt.
Die Vortriebsverfahren werden mit nachfolgendem Fallbeispiel erklärt. Der 35 km lange Lötschberg-Basistunnel in der Schweiz erleichtert den Bahntransport zwischen Zentral- und Südeuropa (Bild 2). Dieser Tunnel ist mit zwei richtungsgetrennten Eisenbahnen mit je ca. 9,4 m Durchmesser konzipiert. Der Achsabstand zwischen den beiden Tunneln beträgt in der Regel 40 m. Dieser Tunnel wird mit zwei Vortriebsverfahren gefräst. Zum einen mit Hilfe einer Tunnelbohrmaschine und zum anderen durch die Technik des Bohren-Laden-Sprengens (Bild 3). Der Sprengvortrieb setzt sich zusammen aus Ausbruch, Sicherung und Abtransport des gelösten Materials (Vuilleumier & Aeschbauch 2003).

Das Vortriebsprinzip einer Erddruckschild-TBM lautet: Das rotierende Schneidrad baut die Ortsbrust zuerst mit einer Druckwand ab. Die gelösten Materialien werden dann durch einen Schnecken-Förderer aus der Abbaukammer auf das Förderband abtransportiert. Anschließend wird die Ausbruchslaibung nach dem erfolgten Vortrieb durch die Tübingen mit einem Erektor abgedichtet (Fernandez-Steeger 2010).