Kraftwerke Erzeugung elektrischer Energie

1. Kraftwerke Erzeugung elektrischer Energie In Kraftwerken wird mechanische(nichtelektrische) Energie in elektrische Energie umgewandelt. Turbinen nehmen die Energie auf und leiten sie an den Generator zur Stromerzeugung weiter. Nur die Solarzellen wandeln Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Weiter durch Mausklick!

2. Einteilung der Kraftwerke: • 1.) Wasserkraftwerke • a) Laufkraftwerke • b) Speicherkraftwerke • c) Pump-Speicherkraftwerke • d) Gezeitenkraftwerke • 2.) Wärmekraftwerke • a) Gaskraftwerk • b) Kohlekraftwerk • ….

3. 3.) Atomkraftwerke • 4.) Windkraftwerke • 5.) Solarkraftwerke • 6.) Sonstige Kraftwerke • a) Biomasse Kraftwerke • b) Müllverbrennungsanlagen • ….

4. 1.) Wasserkraftwerke a.) Laufkraftwerk Laufkraftwerke oder Flusskraftwerke können nur wenig Wasser speichern und nützen daher die Fließenergie der Flüsse aus. Sie müssen ständig Strom erzeugen und decken somit den laufenden Strombedarf eines Landes ab. (Grundversorgung) Durch die geringe Fallhöhe des Wassers werden Turbinen mit großen Schaufeln verwendet. Die Kaplanturbine hat verstellbare Flügel (Schaufeln) und ist für diese Kraftwerke sehr gut geeignet. Infos zu Turbinen

5. An großen österreichischen Flüssen (Donau, Inn, Drau) finden wir viele Kraftwerke. Schleusenanlagen regeln den Schiffsverkehr. Donaukraftwerk Aschach Kraftwerk an der Drau Kraftwerk Ybbs-Persenbeug, das 1. Kraftwerk an der Donau mit Schleusenanlage.

6. b.) Speicherkraftwerk In Speicherkraftwerken wird das Wasser mit hohen Staumauern, oft auch sehr hoch in den Bergen aufgestaut. Hier werden geringe Wassermengen mit großer Fallhöhe und sehr hohem Druck auf die Turbinen geleitet. Die hier verwendeten Turbinen sind Francis- oder Peltonturbinen. Infos zu Turbinen

7. Speicherkraftwerke sind nicht ständig im Betrieb, sie decken den Spitzenstrombedarf eines Tages ab. (Morgen, Mittag und Abend) Sie können schnell und sehr leicht in Betrieb genommen werden. Das Wasser im Staudamm ist somit der Energiespeicher. Kölbreinspeicher und Vorspeicher Speicherkraftwerk Ottenstein Kölbreinsperre-Maltatal im Kärnten

8. c.) Pumpspeicherkraftwerk Dieses Kraftwerk ist fast das gleiche wie das Speicherwerk. Wenn der Bedarf an Strom nicht sehr hoch ist, wie zum Beispiel in der Nacht oder an Wochenenden, wird beim Pumpspeicherwerk der Generator mit dem überschüssigen Strom angetrieben. Durch den Generator wird eine Pumpe betrieben, die das Wasser von einem tiefliegenden Becken in ein höhergelegenes (Stausee) pumpt. Ein solches Kraftwerk ist dennoch sinnvoll, da die überschüssige Energie nicht einfach verloren geht. Die überschüssige Energie kommt oft von Laufkraftwerken.

9. d.) Gezeitenkraftwerk Ein Gezeitenkraftwerk nützt die Unterschiede zwischen Ebbe und Flut (=Tidenhub) für die Energiegewinnung aus. Das Wasser fließt bei Flut über Turbinen in eine Meeresbucht. Die Bucht ist mit einem Damm abgesperrt. Bei Ebbe fließt das Wasser wieder aus dem Damm über die Turbinen aus. Der Gezeitenunterschied ist nicht überall gleich. Infos zu Turbinen

10. Ein Meeresströmungskraftwerk nützt die Energie von Meeresströmungen wie Z.B. der Golfstrom aus. Unterwasserrotoren die sich an die Strömung anpassen, erzeugen die Drehbewegung für den Generator. Meeresströmungen

11. 2.) Wärmekraftwerke In einem Wärmekraftwerk wird Wärme aus Verbrennung in elektrische Energie umgewandelt. a) Gasturbinenkraftwerk, Gaskraftwerk Gasturbinenkraftwerke werden größtenteils mit Erdgas oder Erdölprodukten betrieben. Das Gas wird entzündet und die Abgase treiben anschließend eine Gasturbine an, die an einen Generator gekoppelt ist. Dieser Generator erzeugt den gewünschten Strom. Gasturbinenkraftwerke können schnell gestartet werden und werden daher für den Spitzenverbrauch an Strom verwendet. Es gibt auch Gaskraftwerke die Dampf erzeugen und dann eine Dampfturbine antreiben. Dampfturbine

12. b) Kohlekraftwerk Ein Kohlekraftwerk ist eine spezielle Form des Elektrizitätswerkes. Es hat seinen Namen von der Kohle als hauptsächlichem Brennstoff. Es gibt Kraftwerke für Braunkohle und für Steinkohle. In einem Kohlekraftwerk wird zuvor in einer Kohlemühle Braun- oder Steinkohlegemahlen und getrocknet dann in den Brennerraum mit Staubfeuerung eingeblasen und dort vollständig verbrannt.

13. 3.) Atomkraftwerke (AKW) In mehreren dünnen Brennstäben, die zu einem Brennelement zusammengefasst sind, befindet sich das Uran-235. Auf die Uranatome werden nun Neutronen "geschossen". Dadurch spaltet sich das Atom in mehrere Teile und es werden einige Neutronen freigesetzt. Diese spalten wiederum Uranatome, welche wieder Neutronen freisetzten. Diese Kettenreaktion geht so weiter bis keine Atome mehr spaltbar sind. Bei der Spaltung wird Wärme abgegeben, und das Wasser zwischen den Brennstäben wird zu Dampf erhitzt. Die Konstruktion mit Wasser und Brennelementen wird Kernreaktor genannt. Der entstandene Dampf gelangt nun über Leitungen zu den Turbinen, die von ihm angetrieben werden und die Wärmeenergie in Bewegungsenergie umwandeln

14. Kernkraftwerke sind gefährlich da sie radioaktiveStrahlen freisetzen können. Der entstandene Atommüll ist radioaktiv und muss entsorgt werden. Krenkraftunfall in Tschernobyl 1986 hatte katastrophale Folgen, die Strahlung erreichte auch Österreich. Der radioaktive Teil des AKWs wurde mit einem Deckel (Sarkophag = Tote bestatten) zugedeckt. explodierter Reaktor in Tschernobyl

15. AKWs in der Nähe von Österreich Der Reaktor BohuniceA1 (Slowakei) wurde 1972 fertig gestellt und 1977 wegen eines Unfalls geschlossen. AKW in Temelin in Tschechien, nahe der österreichischen Grenze

16. 4.) Windkraftwerke Eine Windkraftanlage (WKA) wandelt die Energie des Windes in elektrische Energie um und speist sie in das Stromnetz ein. Dies geschieht, indem die Bewegungsenergie der Windströmung auf die Rotorblätter wirkt und somit den Rotor in eine Drehbewegung versetzt. Der Rotor gibt die Rotationsenergie an einen Generator weiter, welche dort in elektrischen Strom umgewandelt wird. http://www.windpower.org/de/kids/ Alles zum Thema Windkraft!

17. Windparks Gondel mit Rotor Windkraft wurde schon sehr lange genützt. Windmühle der Stadt Retz in NÖ.

18. 5.) Solarkraftwerke Das Solarkraftwerk ist ein Kraftwerk, welches durch die Energie der Sonne,Strom oder Wärme erzeugt. Je nach Funktion werden Solarkraftwerke in 3 Kategorien eingeteilt: Thermische Solaranlagen, Photovoltaikanlagen und thermische Solarkraftwerke. a) Thermische Solaranlagen dienen nicht der Stromerzeugung, sondern der Erzeugung von Wärme für z.B. Heizungen oder Trinkwasser. Auf speziell beschichteten Kollektoren scheint die Sonne und erwärmt diese. Die Flüssigkeit in den Kollektoren erwärmt dann das Heizungs- oder Brauchwasser.

19. b) In Photovoltaikanlagen wird direkt aus der Energie der SonneStrom erzeugt. Dies geschieht in hauchdünnen Siliziumschichten, die halbleitend sind. Innerhalb dieser Schichten werden negative und positive Ladungen getrennt und durch eine elektrisch leitende Verbindung kann nun Strom fließen. Dieser Strom wird entweder gespeichert oder direkt in das Stromnetz eingespeist.

20. c) Thermische Solarkraftwerke erzeugen mit Hilfe der Sonne indirekt Strom. Die Sonne scheint hierbei auf große Spiegel und erwärmt dabei eine Flüssigkeit. Der Dampf treibt eine Turbine an.

21. 6.) Sonstige Kraftwerke a) Biomassekraftwerke In einem Biomassekraftwerk wird elektrische Energie durch die Verbrennung von Biomasse erzeugt. Weiterhin gibt es auch sogenannte Biomasseheizkraftwerke, die zusätzlich zu der erzeugten Energie auch die entstehende Wärme zum Heizen der Wohnhäuser bereitstellen, oder auch zur Stromerzeugung verwendet werden. Es werden verschiedene Brennstoffe eingesetzt z.B. Holzpellets, Holz, Hackschnitzel, Stroh, oder versch. Getreidearten.

22. b) Müllverbrennungsanlagen Eine sehr bekannte Müllverbrennungsanlage ist die „Fernwärme Wien – Müllverbrennungsanlage“ in Spittelau. Sie wurde von dem Künstler Hundertwasser verschönert. In dieser Anlage wird Müll verbrannt und die Abwärme zum Heizen von Haushalten in Wien verwendet.

23. Turbinen Pelltonturbine Kaplanturbine * Speicherkraftwerke * geringe Durchflussmengen, aber Einspritzung des Wassers mit sehr hohem Druck * Fallhöhen 300...1.800 m * Einsatz in Laufwasserkraftwerken * hohe Durchflussmengen bei niedrigem Druck * Fallhöhen 5...20 m Francisturbine Fotos zu Turbinen * Speicher- und Laufwasserkraftwerken * mittlere Durchflussmengen bei kleinem und mittlerem Druck * Fallhöhen 25...300 m Zurück zur letzten Folie

24. Turbinen Pelltonturbine Kaplanturbine Francisturbine Zurück zur letzten Folie

25. Diese Präsentation über Kraftwerke dient rein schulischen Zwecken. Text.: Christian Graf, PHS Engl. Fräulein Krems www.phskrems.ac.at Bilder.: Fotos und Grafiken wurden aus dem Internet zusammengetragen. Durch Klick auf das Bild erreicht man auf die entsprechenden Internetseiten. Kontakt.: christian.graf@winzerin.at