Wasserkraft, Thermoelektrik und Kernenergie im Vergleich

Wasserkraft und die Umwelt

Vorteile

Wasserkraftwerke emittieren keine Schadstoffe oder Abfälle in die Atmosphäre. Pro produzierter Kilowattstunde entstehen lediglich 1 kg Kohlendioxid (CO2), 7 g Schwefeldioxid (SOx) und 3 g Stickoxide (NOx). Zudem kann das Wasser bei Dürreperioden zur Regulierung der Mindestströmung oder zur Versorgung der Bevölkerung genutzt werden.

Nachteile

• Verlust von fruchtbarem Land und Überflutung von Dörfern.
• Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit und Erosionsprobleme.
• Beeinträchtigung von Flora und Fauna.
• Mögliche Ansammlung organischer Substanzen durch Abwasser, was die Wasserqualität verschlechtert und zur Gasbildung führen kann.

Arbeitsweise eines thermoelektrischen Kohlekraftwerks

Die Kohle wird aus dem Lager über ein Förderband in einen Trichter befördert und in einer Mühle zu einem sehr feinen Pulver gemahlen, um die Verbrennung zu erleichtern. Der Kohlenstaub wird mit vorgewärmter Luft gemischt und in den Kessel injiziert.

Die bei der Verbrennung entstehende Hitze erhitzt das Wasser in den Rohren, wodurch Dampf erzeugt wird. Dieser Dampf wird getrocknet, überhitzt und unter hohem Druck in die Turbine geleitet. Die kinetische Energie des Dampfes versetzt den Rotor der Turbine in Bewegung, welcher wiederum den Generator antreibt, um elektrische Energie zu erzeugen. Über Transformatoren gelangt der Strom in das Verteilernetz.

Nach der Turbine wird der Dampf im Kondensator abgekühlt und verflüssigt. Das Wasser durchläuft verschiedene Vorwärmstufen, bevor es erneut in den Kessel geleitet wird. Die Abwärme wird über Kühltürme an die Atmosphäre abgegeben. Verbrennungsgase werden gefiltert und über einen hohen Schornstein abgeleitet, um eine großflächige Verteilung der Schadstoffe zu erreichen.

Weitere Kraftwerkstypen

KWK-Anlage (Kraft-Wärme-Kopplung)

Diese Anlagen erzeugen Strom und nutzen gleichzeitig die Abwärme zur Bereitstellung von Warmwasser, Dampf oder Heizenergie, je nach Bedarf des Standorts.

Kernkraftwerke

Kernkraftwerke sind eine Form der thermoelektrischen Energiegewinnung, bei der die thermische Energie durch die Spaltung von Atomkernen (z. B. Plutonium) gewonnen wird. Der Prozess folgt dieser Kette: Kernenergie (Brennstoff) → thermische Energie (Kessel) → kinetische Energie (Dampf) → kinetische Energie (Turbine) → elektrische Energie (Generator) → Nutzung.