Kraftwerk

Siehe auch: Kraftwerk (Musikgruppe)

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Ein Kraftwerk ist eine Anlage zur Erzeugung von elektrischer Energie. Dies kann auf drei Arten geschehen:

• Vorhandene mechanische Bewegungs- oder Lageenergie wird mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt (Beispiele: Wasserkraftwerke, Windkraftwerke, Gezeitenkraftwerke, Wellenkraftwerke)
• Aus Wärme wird über eine Wärmekraftmaschine mechanische Energie erzeugt und diese in elektrische Energie umgewandelt
• Spezielle Energieformen werden direkt in elektrische Energie (Beispiel Solarzellen) umgewandelt.

Braunkohlekraftwerk Niederaußem

Fernwärme-Heizwerk

Anlagen, die nur der Erzeugung von Wärme dienen, werden Heizwerke genannt.

Konventionelle Wärmekraftwerke wandeln die gespeicherte chemische Energie nicht-erneuerbarer Rohstoffe in Wärme und dann in Elektrizität um, während so genannte regenerative Energie in Wasserkraftwerken, Sonnenkraftwerken und Windkraftwerken "erzeugt" wird. Wird die auf Grund des unvollkommenen Wirkungsgrades des Carnot-Prozesses notwendigerweise dabei entstehende Abwärme weiterverwendet (z.B. als Fernwärme oder als Prozesswärme), so spricht man von einer Kraft-Wärme-Kopplung. Geschieht das nicht spricht man von Abfallwärme. Siehe auch: "Abwärme: Kann man das Kühlwasser von Kraftwerken nutzen?"; "Kühlwasser: Warum benötigen Wärmekraftwerke das?"

Kraftwerkssarten

Die folgenden Arten von Kraftwerken sind heute im Gebrauch:

• Wasserkraftwerke
  • Hochdruckkraftwerke mit Stauseen
  • Niederdruckkraftwerke in Flüssen
  • Pumpspeicherkraftwerke (gewöhnlich in Kombination mit Hochdruckkraftwerken)
  • Kavernenkraftwerke (gewöhnlich in Kombination mit Pumpspeicherkraftwerken)
  • Meereskraftwerke
    • Gezeitenkraftwerk
    • Meeresströmungskraftwerk
    • Wellenkraftwerk

• Druckluftspeicherkraftwerke

• Windenergieanlage
  • Thermikkraftwerk (auch Aufwindkraftwerk)

• Konventionelle Wärmekraftwerke
  • Mit fossilen Rohstoffen
    • Dampfkraftwerke beheizt mit Kohle oder Öl
    • Gasturbinen-Kraftwerke
    • Kombikraftwerke
  • Atomkraftwerke mit Kernreaktoren

• Sonnenkraftwerke
  • Photovoltaikanlagen (Solarzellen)
  • Sonnenwärmekraftwerk

• Thermische Kraftwerke die mit regenerativer resp. nichtfossiler Energie arbeiten
  • Biomassekraftwerke
  • Biogaskraftwerke
  • Biogasanlage
  • Geothermische Kraftwerke

Die folgenden Arten von Kraftwerken sind noch im experimentellen Stadium:

• Kernfusionsreaktoren
• solarthermische Kraftwerke

Standortwahl

Der Standortwahl kommt beim Kraftwerksbau goßer Bedeutung zu. Wasserkraftwerke müssen dort errichtet werden, wo sich Flüsse entweder gut aufstauen lassen oder wo ein größeres natürliches Gefälle ist. Für letzteres ist das Kraftwerk Walchensee ein gutes Beispiel. Thermische Kraftwerke werden fast ausnahmslos an einen größeren Gewässer gebaut, um eine leichte Kühlwaserentnahme zu ermöglichen. Hierbei ist natürlich darauf zu achten, dass das Kraftwerk im Fall eines Hochwassers nicht überlutet wird. Der Boden sollte nach Möglichkeit eine hohe Standfestigkeit besitzen, ansonsten ist eine Pfahlgründung vorzunehmen. Ein schiffbares Gewässer begünstigt die Anlieferung von Brennstoffen und schweren Anlagenkomponenten, ist aber nicht unbedingt Voraussetzung. Ebenfalls nicht unbedingt vonnöten, aber sehr sinnvoll ist ein Anschluß an das Eisenbahnnetz. Das Kraftwerk sollte möglichst an einem Ort errichtet werden, in dessen Nähe schon Leitungen der Spannungsebenen vorbeilaufen, in welche der erzeugte Strom eingespeist werden soll, um Kosten für den Leitungsbau zu sparen. Da thermische Kraftwerke aller Art über teilweise sehr hohe Anlagenkomponenten (Kamine bis 300 Meter Höhe, Kühltürme bis 150 Meter Höhe) verfügen, ist ein Standort in der Nähe eines Flughafens meist nicht möglich. Insbesondere für den Standort der Atomkraftwerke sollte der Boden keine Verwerfungen aufweisen und gute schwingungsdämpfende Eigenschaften besitzen. Wegen Belästigungen durch Lärm und Abgase, sowie aus Gründen der Leitungsführung sollten größere Kraftwerke nicht in Wohnsiedlungen errichtet werden. Windkraftwerke können, da zu ihnen nur selten Materiallieferungen nötig sind und da sie auch wegen ihrer geringen Leistung den erzeugten Strom ins Nieder- oder Mittelspannungsnetz einspeisen, prinzipiell auf jeden freien Feld aufgestellt werden. Allerdings sollte wegen der Geräuschbelästigung ein Abstand von mehreren hundert Metern zu permanent bewohnten Häusern eingehalten werden. Für ein optimales Funktionieren ist ein exponierter Standort sehr sinnvoll. Wichtig ist, dass der Boden am Standort einer Windkraftanlage über eine große Standfestigkeit verfügen muß, da Windkraftanlagen schwer sind und bei starken Wind großen Kräften standhalten müssen.

Vor- und Nachteile

Jeder Kraftwerktyp hat Vor- und Nachteile: Berücksichtigt werden müssen jeweils Fragen wie

• Verfügbarkeit und Preis des Rohstoffs
• Energieausbeute (Wirkungsgrad)
• Umweltschutz (Abfälle, Luftverschmutzung)
• Landschaftsschutz
• Bevölkerungsschutz
• Baukosten
• Bauzeit
• Weitere Nutzungen des Kraftwerks (Prozesswärme, Bewässerung, Hochwasserschutz)

Siehe auch

• Liste der Kraftwerke

Weblink

• http://www.vgb.org/index.html (Deutsch und Englisch)