Referat für physik
Referat für Physik
Energieversorgung in Deutschland
Um den Energiebedarf in Deutschland zu decken benötigen wir diverse Elektrizitätswerke. Am bekanntesten sind Kohle- und Kernkraftwerke. Für solche Kraftwerkstypen benötigt man verschiedene Primärenergieträger. Dies sind bei oben genannten Kraftwerken ausgehende Rohstoffe wie Kohle und Uran. Auch Blockheizkraftwerke und GuD-Kraftwerke werden immer öfter gebaut, da sie einen wesentlich größeren Wirkungsgrad haben als Kohle- oder Kernkraftwerke. Neuerdings bekommen Kraftwerkstypen, die alternative Energie nutzen, immer größere Bedeutung, wie z.
B. Wasser- Wind oder Solarkraftwerke, da hier auf nicht ausgehende Rohstoffen gesetzt wird und sie die Umwelt nicht so stark belasten.
Wärmekraftwerke sind optimierte Kraftwerkstypen. Sie arbeiten nach ähnlichem Prinzip wie herkömmliche Werke, jedoch wird der Dampf der die Turbine antreibt glich beim verlassen jener auf ca. 30°C gekühlt. Durch diesen Temperaturunterschied entsteht ein Druckgefälle zwischen Eingang und Ausgang de Turbine.
So bekommt man einen höheren Wirkungsgrad der Turbine, folglich mehr elektrische Energie. Der Wirkungsgrad der Turbine ist um so höher je größer der Temperaturunterschied zwischen Dampf und Wasser ist.
Unter Wirkungsgrad versteht man die prozentualen werte wieviel elektrische Energie man aus der ursprünglichen Primärenergie gewinnt.
Energieträger sind Stoffe von denen man die Ladeenergie in elektrische Energie umwandelt. Solche Stoffe können z.B.
Kohle, Gas, Öl, Uranoxid und Wasser sein. All diese Energieträger nennt man Primärenergieträger.
Primärenergie ist die ursprüngliche Energie die aus dem Energieträger gewonnen wird. Diese Energie spaltet sich auf in elektrische Energie (ca. 40%) und Abwärme (ca. 60%).
Die Sekundärenergie ist die elektrische Energie die aus der Primärenergie gewonnen wird. Leider ist die Sekundärenergie immer noch um einiges kleiner als die Abwärme. Anders ausgedrückt macht man bei der Stromerzeugung einen enormen Verlust.
Fossile Brennstoffe sind Energieträger die aus ausgehenden Rohstoffen bestehen. Da diese Rohstoffe eines Tages aufgebraucht sein wird müßte man jetzt mehr in der Erforschung der Solar- und Windenergie tun.
Wie man auf den ersten Blick erkennt, stützen sich die Kraftwerke in Deutschland zu 55% auf Kohle.
Mit 30% nimmt die Kernenergie den zweiten Platz ein. Erdgas und Erdöl sind wegen ihres sehr hohen Preises so selten und bei der Energiegewinnung aus Wasser hat man in Deutschland alle günstigen Stellen schon belegt und bei den sonstigen Energieträgern ist der Wirkungsgrad noch zu gering, so daß man diese Minderheit erklären kann.
Unter Kraft-Wärme-Kopplung versteht man die fast komplette Nutzung der Primärenergie der Energie. Zuerst wird sie zum Antrieb des Generators genutzt (Kraft) und die zum Teil wertlose Energie zum beheizen von Wohnung oder des Wasser benutzt (Wärme). So erreicht man einen Wirkungsgrad von bis zu 85%.
In einem GuD-Kraftwerk wird der Wirkungsgrad durch die doppelte Nutzung des Primärenergieträgers erhöht.
Als erstes wird mit einer Gasturbine Strom erzeugt. Die Abgase jener Turbine, immerhin noch 550°c heiß, wird zum erhitzen des Wassers zum Wasserdampf genutzt. Dieser wiederum treibt einen zweiten Generator an. Solche Kraftwerkstypen haben einen Wirkungsgrad von bis zu 50%, was einer sehr hohen Ausbeutung des Energieträgers entspricht.
© Johannes Schmidberger
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