Kraftwerkstypen

Wärmekraftwerk (Braunkohlekraftwerk, Steinkohlekraftwerk)

Die meist verbreitete Art, Strom zu gewinnen, besteht darin, irgend etwas zu verbrennen, mit der entstehenden Hitze Wasser aufzuheizen oder zu verdampfen und damit Turbinen anzutreiben, die wiederum über Generatoren Strom erzeugen. Unterschiede bestehen natürlich darin, welche Art von Brennstoff verwendet wird. Der in Deutschland am meisten verwendete fossile Brennstoff ist die Braunkohle, gefolgt von der Steinkohle. Aber auch Öl und Erdgas, ja sogar Biomasse und Restmüll werden verwendet, um über den Umweg der Wärmeerzeugung Strom zu produzieren. Die Nachteile bestehen zum einen darin, dass bei Wärmekraftwerken immer ein Teil der Energie als Abwärme ungenutzt verloren geht – die Wirkungsgrade können nicht viel über 40 % hinaus gehen. Außerdem werden mit den fossilen Energieträgern wie Erdöl, Steinkohle und Braunkohle Ressourcen benötigt, die nur in begrenztem Umfang zur Verfügung stehen und irgendwann verbraucht sind. Bei der Verbrennung wird immer Kohlendioxid freigesetzt, das zum Treibhauseffekt beiträgt, und die Abgase müssen außerdem aufwendig von Verbrennungsrückständen gereinigt werden.

Gasturbinenkraftwerk

Gasturbinenkraftwerke, oder GuD -(Gas- und Dampf-)Kraftwerke kombinieren Gas- und Dampfturbinen, um zwei Verbrennungsprozesse hintereinander zu schalten. Zunächst erzeugen Gasturbinen Energie aus Erdgas. Die heißen Abgase daraus werden genutzt, um mit einer Dampfturbine einen weiteren Generator anzutreiben. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Anlage erhöht. Gasturbinenkraftwerke können sehr kurzfristig geregelt werden und eignen sich deshalb zur Abdeckung von Spitzenlasten.

Laufwasserkraftwerk

Die einfachste Form des Laufwasserkraftwerks ist das gute alte Mühlrad "am rauschenden Bach": Die Energie des fließenden Wassers wird ausgenutzt und in eine andere Form umgesetzt. Moderne Laufwasserkraftwerke liegen an Flüssen und Stauseen. Mit Hilfe von Turbinen erzeugen sie Strom. Da die Flüsse ständig fließen, können die Laufwasserkraftwerke auch ständig Strom produzieren. Sie decken so einen Teil der Grundlast ab, in Deutschland tragen sie insgesamt zu rund 4 % der Stromerzeugung bei.

Laufwasserkraftwerke haben eine sehr lange Lebensdauer und dabei relativ geringe Betriebskosten. Rund 100 Jahre lang kann so ein Laufwasserkraftwerk Strom produzieren und damit seine Investitionskosten bei weitem wieder amortisieren.

Pumpspeicherkraftwerke

Pumpspeicherkraftwerke nutzen die Energie des Wassers aus, das aus einem höhergelegenen Speichersee herunterfließt. Sie pumpen nachts, wenn wenig Strom verbraucht wird, mit elektrischen Pumpen Wasser in ein höhergelegenes Becken. Treten im Laufe des Tages kurzfristig Verbrauchsspitzen auf, kann dieses Wasser schnell wieder abgelassen werden und treibt dabei Turbinen an, die wiederum Strom produzieren. Pumpspeicherkraftwerke erzeugen streng genommen keinen Strom, sondern sie speichern ihn nur in Form von potentieller Energie ab. Dabei geht weniger als ein halbes Prozent der eingesetzten Energie verloren. Aber auch das Abpumpen ist wichtig für das Funktionieren des Stromnetzes: wenn insgesamt zu wenig Energie verbraucht wird, muss sie aus dem Netz herausgenommen werden, damit es nicht überlastet wird.

Windkraftwerke

Bei einem Windkraftwerk treibt der Wind riesige Rotoren an, die über einen Generator Strom erzeugen – völlig ohne fossile Brennstoffe zu verbrauchen und ohne klimaschädigendes Kohlendioxid in die Atmosphäre zu blasen. Der Anteil der Windenergie bei der Stromerzeugung hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Knapp 4 Prozent des deutschen Stroms werden zur Zeit von Windrädern produziert, bis 2030 sollen es 25 Prozent sein. Neue Anlagen können mit 130 Metern Rotordurchmesser bis zu 5 Megawatt Nennleistung erzeugen. Ab 2005/06 soll 40 bis 100 km vor der deutschen Küste mit der Errichtung der ersten seegestützten Windenergie-Anlagen begonnen werden.

Kernkraftwerke

Kernkraftwerke sind streng genommen, genauso wie Kohle- oder Gaskraftwerke, Wärmekraftwerke. Sie verdampfen Wasser, um damit eine Turbine anzutreiben. Das besondere ist hierbei der Brennstoff: Statt Erdöl oder Erdgas zu verbrennen, wird die Wärme genutzt, die bei der Kernspaltung entsteht. Dabei werden Urankerne durch Beschuss mit Neutronen in kleinere Kerne zerlegt, und es wird eine große Menge Energie in Form von Hitze frei. In den ausgebrannten Brennstäben finden aber noch weiter Zerfallsprozesse statt, der Atommüll ist deshalb hoch radioaktiv. Die ungeklärte Frage, was mit diesem radioaktiven Abfall passieren soll, ist eines der Haupt-Argumente der Atomkraft-Gegner.

Zur Zeit sind in Deutschland 17 Kernkraftwerke in Betrieb, die etwa ein Viertel des deutschen Stroms produzieren. Nach einem Vertrag der Bundesregierung mit den Betreibergesellschaften soll das letzte deutsche Kernkraftwerk im Jahr 2020 abgeschaltet werden.