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Großkraftwerk

Definition: ein Kraftwerk mit hoher Leistung, z. B. mit mindestens einigen hundert Megawatt

Englisch: large power station

Kategorien: elektrische Energie, Grundbegriffe, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 10.12.2012; letzte Änderung: 21.02.2017

Unter Großkraftwerken versteht man Kraftwerke mit besonders hoher elektrischer Leistung – in der Regel mindestens einige hundert Megawatt (MW) oder sogar einige Gigawatt (GW), was zur Versorgung von etlichen Millionen Menschen ausreicht. Dagegen haben kommunal betriebene kleinere Kraftwerke meist Leistungen unter 100 MW, und Blockheizkraftwerke liegen sogar meist unter 1 MW.

Typische Arten von Großkraftwerken sind Kernkraftwerke, Kohlekraftwerke und Gaskraftwerke, also nuklear oder fossil befeuerte Wärmekraftwerke. Es gibt allerdings auch Wasserkraftwerke mit sehr hohen Leistungen, teils sogar viele Gigawatt. Andere Kraftwerke für erneuerbare Energie erreichen in aller Regel nicht die Größe von Großkraftwerken. Zukünftig könnte es allerdings auch sehr große Solarkraftwerke geben.

Ein Großkraftwerk wird in der Regel nach einem so genannten Fahrplan betrieben. Dieser legt auf der Basis des Stromhandels (meist am vergangenen Tag) fest, welche Leistung in jeder Viertelstunde produziert werden soll.

Anders als viele Kleinkraftwerke leisten Großkraftwerke in der Regel einen Beitrag zur Frequenzregelung im Stromnetz in Form von Regelenergie. Beispielsweise reagieren sie im Rahmen der Primärregelung auf Abweichungen von der gewünschten Netzfrequenz mit entsprechenden dazu proportionalen Abweichungen der eingespeisten Leistung.

Vorteile und Nachteile hoher Leistungen für die Betreiber

Ein gewichtiger Vorteil von Großkraftwerken ist die Ausnutzung der Kostendegression, d. h. das Erzielen niedriger spezifischer Investitions- und Betriebskosten. Allerdings ist eine solche Kostendegression nicht unbedingt garantiert; beispielsweise gibt es die (bisher noch nicht empirisch bestätigte) Meinung, die bisher vorwiegend gebauten Kernkraftwerke seien diesbezüglich größer als optimal, da eine “inhärent sichere” Bauart bei geringeren Blockgrößen z. B. in der Größenordnung von 100 MW technisch einfacher machbar ist. Durch Vereinfachung der Sicherheitstechnik könnten die spezifischen Investitionskosten unter Umständen reduziert werden.

Da ein plötzlicher unvorhergesehener Kraftwerksausfall – ggf. auch über längere Zeit – prinzipiell nie ausgeschlossen werden kann, erfordert die Verwendung von Großkraftwerken die Vorhaltung entsprechend höherer Reservekapazitäten sowohl bei Kraftwerken als auch in den Stromnetzen. Auch dies wirkt der Kostendegression entgegen.

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist bei Großkraftwerken weniger praktikabel, da es schwierig ist, sehr große Wärmemengen in der näheren Umgebung zu nutzen oder als Fernwärme über große Entfernungen zu transportieren.

Andererseits erreichen Großkraftwerke typischerweise deutlich höhere elektrische Wirkungsgrade als kleinere Kraftwerke. Da die elektrische Energie eine höhere Wertigkeit aufweist als Wärme, kann die gesamte Energieeffizienz unter Umständen selbst bei Verzicht auf die Abwärmenutzung (Kraft-Wärme-Kopplung) höher sein.

Der Transport elektrischer Energie von Großkraftwerken zu den Verbrauchern erfordert gut ausgebaute Stromnetze mit Hochspannungsleitungen. Allerdings bedeutet die alternative Lösung einer weitgehend dezentralen Energieerzeugung nicht unbedingt, dass weniger stark ausgebaute Stromnetze benötigt werden, da dezentral nicht gleichbedeutend mit verbrauchernah ist und ein geringer Anteil an gesicherter Kraftwerksleistung bedeutet, dass die Möglichkeit zur Versorgung aus entfernteren Gegenden zusätzlich benötigt wird.

Betreiber von Großkraftwerken; demokratische Kontrolle

Betreiber von Großkraftwerken sind meist große Energieversorgungsunternehmen (EVU). Manche Großkraftwerke werden auch von mehreren EVU gemeinsam betrieben, um die hohe Investitionssumme (oft mehrere Milliarden Euro) und die damit verbundenen wirtschaftlichen Risiken zu verteilen.

Staaten oder Bundesländer (in der Schweiz die Kantone) sind häufig als Anteilseigner stark involviert. Trotzdem erfolgt eine demokratische Kontrolle nur eingeschränkt; es kann sogar umgekehrt wesentliche Einflüsse von EVU auf die Politik geben, die z. B. von der Bevölkerung mehrheitlich gewünschte Richtungen der Energiepolitik wie Atomausstieg und Energiewende behindern können. Dies ist ein Grund dafür, dass Großkraftwerke als Element einer zentral organisierten Versorgung mit elektrischer Energie häufig kritisch betrachtet werden.

Siehe auch: Kraftwerk, Wärmekraftwerk, Kernkraftwerk, Kohlekraftwerk, Gaskraftwerk, solarthermisches Kraftwerk, Kraft-Wärme-Kopplung, Stromnetz, dezentrale Energieerzeugung
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, Grundbegriffe, Kraftmaschinen und Kraftwerke

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