Überblick über Thermische und Nukleare Kraftwerkstypen

Thermische (nicht-nukleare) Kraftwerke

Diese Kraftwerke benötigen mechanische Energie, um Turbinen anzutreiben, die mit dem Rotor des Generators verbunden sind. Die Energie stammt aus dem Dampfdruck des Thermalwassers (bedingt durch die Bewegung der Wassermoleküle) nach dem Erhitzen im Kessel (Caldera). Die Art des verwendeten Brennstoffs zur Erzeugung des Wasserdampfs bestimmt den Typ der Antriebsmaschine:

• Erdöl
• Erdgas
• Kohle

GuD-Kraftwerke (Gas- und Dampf-Kombikraftwerke)

In GuD-Kraftwerken wird Strom durch zwei Zyklen erzeugt: den konventionellen thermischen Zyklus und einen neuen Zyklus, der Luft und Gas nutzt.

Funktionsweise des kombinierten Zyklus

1. Gasturbine: Eine Gasturbine mit Kompressor verdichtet die einströmende Luft, die vor der Verbrennung mit Gas vermischt wird. Die Verbrennungsgase treiben die Turbine an und erzeugen Elektrizität.
2. Dampfzyklus: Die heißen Verbrennungsgase werden anschließend zu einem Abhitzekessel geleitet, der seine Energie auf das Wasser des zweiten (Dampf-)Zyklus überträgt.

Dadurch sind die Wirkungsgrade höher als bei reinen Single-Cycle-Anlagen.

Nukleare Thermische Kraftwerke

Hierbei wird der thermische Kessel durch einen Kernreaktor ersetzt. Der Wasserdampfdruck entsteht dank der Kernspaltung (Zerfall) der Kerne radioaktiver Elemente, hauptsächlich Uran. Es werden die Uran-Isotope U-235 und U-238 eingesetzt.

Beispiele (Spanien)

Die in Spanien installierte Kernkraftwerksleistung umfasste unter anderem:

• 466 MW des Kraftwerks Santa María de Garoña.
• 1087 MW des Kraftwerks Vandellós (Tarragona).

Vor- und Nachteile

Der Hauptvorteil der Kernenergie ist die hohe Energieausbeute. Die Nachteile (Inconvenientes) sind:

• Die Entsorgung und Endlagerung radioaktiver Abfälle.
• Die Gefahr für die Bevölkerung im Falle eines nuklearen Unfalls.

Umweltprobleme und Abfallentsorgung

Abfälle aus nicht-nuklearen Kraftwerken

Nicht-nukleare Kraftwerke produzieren drei Arten von Abfällen, die jeweils zu unterschiedlichen ökologischen Problemen führen:

1. Luftverschmutzung: Freisetzung von Feinstaub, diversen Schwermetallmolekülen und Gasen wie Kohlenmonoxid (CO).
2. Treibhauseffekt: Freisetzung großer Mengen an CO₂, was den Treibhauseffekt verstärkt und schwerwiegende, schwer vorhersehbare klimatische Folgen hat.
3. Saurer Regen: Emission von Schwefeloxiden und Stickoxiden, die sauren Regen verursachen. Dieser hat verheerende Auswirkungen auf Wälder, Gewässer (Flüsse und Seen) und Denkmäler.

Im Gegensatz dazu stoßen Kernkraftwerke im Betrieb kein CO₂ oder andere umweltschädliche Gase aus.