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Kraftwerk

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Ein Kraftwerk ist eine technische Anlage, die der Stromerzeugung dient. In der Regel erfolgt eine Energieumwandlung von mechanischer in elektrische Energie, die an das Stromnetz weitergeleitet wird. Mechanische Energie wird in diese Energieformen unterteilt:

Kinetische Energie

Die Kraft von in Bewegung bleibendem Wasser, die kinetische Energie, dient dem Antrieb von Turbinen. Der Drehmoment der Turbinen, die mechanische Energie, wandelt sich zu elektrischer Energie, dem Strom.

Thermische Energie

Stellt ein Kraftwerk thermische Energie bereit, stammt diese Kraft aus Sonnenstrahlungsenergie (Sonnenwärmekraftwerk), chemischer Energie, Kernenergie oder geothermischer Energie.

Kinetische Energie sowie thermische Energie als jeweilige Primärenergie werden in verschiedenen Wirkungsgraden in elektrische Energie modifiziert. Allerdings gelten ausschließlich mechanische sowie elektrische Energie als reine Exergie – dem Bestandteil der Gesamtenergie von einem System, der bei vorhandenem thermodynamischem Gleichgewicht mit seiner Umgebung aktiviert wird.

Kraftwerke werden in verschiedene Kategorien untergliedert:

Wasserkraftwerk
Ein Wasserkraftwerk wird in zwei Hauptkategorien eingeteilt. Während Laufwasserkraftwerke ihre Energie aus fließendem Wasser nutzen, funktionieren Speicherkraftwerke über Flüsse, die zu einem See aufgestaut werden. Turbinen erhalten ihre Antriebskraft bei diesen Anlagen über zulaufendes sowie an Staumauern nach unten stürzendes Wasser.

Pumpspeicherwerk
Ein Pumpspeicherwerk ist eine spezielle Form des Wasserkraftwerks, das sich aus einem hoch sowie tief liegenden Wasserspeicher zusammensetzt. Wird zu einem bestimmten Zeitpunkt wie in der Nacht weniger Strom benötigt, hilft die Energie dabei, Wasser wiederum in den oberen Speicher zu pumpen.

Dampfkraftwerk
Kernkraftwerke, Kohlekraftwerke, Solarkraftwerke sowie Biomassekraftwerke sind allesamt Dampfkraftwerke, bei denen die thermische Energie des Wasserdampfes in einer Dampfturbine genutzt wird. In einem Kohlekraftwerk kommt Kohle als hauptsächlicher Brennstoff zum Einsatz. Im Kernkraftwerk werden schwere Atomkerne gespalten. Ein Solarkraftwerk profitiert von der Wärme der Sonne. Im Biomassekraftwerk wird elektrische Energie durch die Verbrennung fester Biomasse erzeugt.

Geothermiekraftwerk

Ein Geothermiekraftwerk erzeugt Strom durch Nutzung von Erdwärme.

Windkraftanlage

In einer Windkraftanlage gewinnen Rotoren ihre Energie aus dem Wind, die anschließend in elektrische Energie umgewandelt und in das Stromnetz eingespeist wird. Photovoltaikanlagen, ein Gezeitenkraftwerk, Druckluftspeicherkraftwerk oder Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk sind weitere Kraftwerksformen, die in Deutschland von unterschiedlicher Bedeutung sind.

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