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Definition: eine Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie
Kraftwerke sind industrielle Anlagen mit dem Hauptzweck der Erzeugung elektrischer Energie. Manche Kraftwerke haben allerdings zusätzliche Funktionen wie die Bereitstellung von Wärme (→ Heizkraftwerk) oder die Regulierung von Wassermengen in Flüssen.
Arten von Kraftwerken
Viele Kraftwerke sind Wärmekraftwerke (Kondensationskraftwerke), d. h. sie erzeugen zunächst Wärme und wandeln diese dann mit einer Wärmekraftmaschine teilweise in mechanische Energie um, diese schließlich in elektrische Energie. Zu dieser Kategorie gehören folgende Anlagen:
- Kohlekraftwerke mit Dampfturbinen, die meist Braunkohle oder Steinkohle verbrennen
- Gaskraftwerke mit Gasturbinen und/oder Dampfturbinen (siehe auch Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke)
- Ölkraftwerke
- Kernkraftwerke
- geothermische Kraftwerke
- solarthermische Kraftwerke, z. B. mit Parabolrinnen oder Turmkraftwerke
Wärmekraftwerke, die zusätzlich auch Wärme abgeben (→ Kraft-Wärme-Kopplung), werden auch als Heizkraftwerke bezeichnet.
Andere Anlagen entnehmen direkt mechanische Energie der Natur. Hierzu gehören:
- Wasserkraftwerke mit Speichern (z. B. Talsperren) und an Flüssen sowie Gezeitenkraftwerke
- Windenergieanlagen
Ferner gibt es Solarkraftwerke auf der Basis von Photovoltaik, die Energie aus Sonnenlicht mit Solarzellen direkt in elektrische Energie umsetzen.
Eine Kraftwerksanlage kann auch aus mehreren Kraftwerksblöcken bestehen, die in der Regel weitestgehend unabhängig voneinander arbeiten; es handelt sich dann eigentlich um mehrere eigenständige Kraftwerke.
Zentrale und dezentrale Kraftwerke
Man unterscheidet Kraftwerke auch nach ihrer Größe:
- Zentrale Großkraftwerke sind Anlagen mit Leistungen von hunderten von Megawatt oder gar mehr als 1 GW. Sie versorgen ganze Städte mit elektrischer Energie. Die Abwärmenutzung durch Kraft-Wärme-Kopplung wird jedoch dadurch sehr erschwert, dass in guter räumlicher Nähe kaum genügend Abnehmer für Wärme gefunden werden können.
- Dezentral und verbrauchernah platzierte kleine Kraftwerke haben dieses Problem nicht. Sie versorgen etwa als Blockheizkraftwerke einzelne Wohnblocks oder Industrieanlagen, wobei häufig die gesamte Abwärme genutzt werden kann. Allerdings ist der elektrische Wirkungsgrad typischerweise deutlich geringer als bei Großkraftwerken. Wie im Artikel über Kraft-Wärme-Kopplung erklärt wird, ist dieser für die Bewertung der Energieeffizienz aber ebenfalls sehr wichtig. Andere Nachteile sind die höheren spezifischen Anlagekosten und häufig die Abhängigkeit von hochwertigeren und teureren Brennstoffen wie Erdgas oder Dieselkraftstoff.
Außer den technischen und energetischen Aspekten gibt es für die Frage zentral vs. dezentral auch andere, die soziale und politische Anliegen berühren. Insbesondere genießen dezentrale Lösungen oft besondere Sympathien dadurch, dass sie bürgernäher sind und daher unter Umständen die Umsetzung von Anliegen wie dem Klimaschutz erleichtern können.
Einsatz nach Lastarten
Für die Abdeckung von Grundlast geeignet sind besonders Kernkraftwerke, Braunkohlekraftwerke und geothermische Kraftwerke. Für die Mittellast werden häufig Steinkohlekraftwerke verwendet, aber auch Gaskraftwerke. Im Bereich der Spitzenlast kommen einerseits Wasser-Speicherkraftwerke und andererseits Kraftwerke mit gas- oder ölbefeuerte Gasturbinen.
Siehe auch: Heizkraftwerk, Wärmekraftmaschine, Kraft-Wärme-Kopplung, elektrische Energie, Kohlekraftwerk, Gaskraftwerk, Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk, Kernkraftwerk, Wasserkraftwerk, Windenergieanlage
Kategorien: elektrische Energie, Kraftmaschinen und Kraftwerke