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Die Stromversorgung in Deutschland stützt sich überwiegend auf fossile und nukleare Kraftwerke. Die erstgenannte Gruppe erzeugt durch den Einsatz von primären Energieträgern wie Kohle, Öl oder Erdgas Strom, die zweite durch Uran.
Darüber hinaus wächst der Anteil an Erneuerbaren Energien durch den Ausbau neuer Stromerzeugungsanlagen. Neue Kraftwerkstypen der Stromerzeuger wie beispielsweise Windkraftanlagen erzeugen ihren Strom ohne fossile Brennstoffe.
Regenerative Energiequellen: Windkraftwerke, Photovoltaik und solarthermische Kraftwerke
Zu den regenativen Energiequellen gehören die Wind- und Sonnenenergie. Ein Kraftwerkstyp der Stromerzeuger aus dem Bereich der erneuerbaren Energien ist die Windkraftanlage. Windkraftwerke wandeln die Bewegungsenergie der Rotoren – erzeugt durch die Energie des Windes – in elektrische Energie um. Diese wird dann ins Stromnetz eingespeist.
Die Energie des Sonnenlichts wird auf unterschiedliche Weise genutzt. Eine mögliche Variante besteht in der Transformation der Lichtenergie in elektrischen Strom mit Hilfe von Solarzellen. Diese Technik wird als Photovoltaik bezeichnet. Daneben besteht eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung von Strom durch Solarstrahlung: Solarthermische Kraftwerke erzeugen mit Hilfe konzentrierender Sonnenkollektoren Hochtemperaturwärme. Bei diesem Kraftwerkstyp der Stromerzeuger wird einfallendes Sonnenlicht durch Spiegel bzw. große Linsen gebündelt, um es auf Absorber zu lenken. Der Absorber kann durch die Strahlungsenergie bis auf mehrere Tausend Grad erhitzt werden. Die gewonnene Wärmenergie kann wiederum für den Antrieb von Dampfmaschinen genutzt werden.
Kraftwerkstypen der Stromerzeuger in Deutschland
Als Kraftwerk bezeichnet man eine technische Stromerzeugungsanlage. In Deutschland haben am Strommix unterschiedliche Kraftwerkstypen Anteil. In den meisten Kraftwerkstypen der Stromerzeuger wird mechanische Energie mit Hilfe von Generatoren in elektrische Energie umgewandelt. Den größten Anteil am Strommix haben Wärmekraftwerke, zu denen vor allem Dampfkraftwerke (Braun- und Steinkohlekraftwerke) gehören. Verbreitet sind aber auch Öl und Erdgas, auch Biomasse und Restmüll-Verbrennungsanlagen. Alle genannten Kraftwerkstypen der Stromerzeuger eint das Verfahren, dass durch Verbrennung, also über den Umweg der Wärmeerzeugung, Strom produziert wird.
Zu den Wärme- bzw. Dampfkraftwerken gehören im Prinzip ebenfalls Kernkraftwerke. Denn auch hier wird heißer Wasserdampf für den Antrieb von Turbinen genutzt. An Stelle der Verbrennung von Braunkohle oder Erdgas nutzt dieser Kraftwerkstyp die Wärme, die durch Kernspaltung entsteht.
Weitere Kraftwerkstypen: Gasturbinenkraftwerke und Wasserkraftwerke
Das Gasturbinenkraftwerk gehört in Deutschland ebenfalls zu den weit verbreiteten Kraftwerkstypen der Stromerzeuger. Bei diesem Kraftwerk kommen Gas- und Dampfturbinen hintereinander zum Einsatz. Dabei erzeugen Gasturbinen Wärmeenergie aus Erdgas für einen Abhitzekessel. Die heißen Abgase dienen als Dampferzeuger für eine Dampfturbine, die wiederum einen Generator in Schwung bringt. Gasturbinenkraftwerke eignen sich gut, um kurzfristig Spitzenlasten abzudecken.
Ein Wasserkraftwerk wandelt wiederum die Energie des Wassers in elektrische Energie um. Häufig anzutreffen ist das Laufwasserkraftwerk, das vorzugsweise an Flüssen und Stauseen seinen Dienst verrichtet. Da Flüsse ununterbrochen fließen, decken diese Kraftwerkstypen einen Teil der Grundlast ab.
Von welchem Kraftwerk stammt der Strom?
Der Strom aus der Steckdose stammt zum größten Teil aus dem nächstgelegenen Kraftwerk. Vor allem in Bezug auf Ökostrom fragen Verbraucher oft, wie es einige Anbieter bewerkstelligen, den Strom von weit entlegenen Kraftwerken zu beziehen. Physikalisch ist jedoch der unmittelbare Bezug von elektrischer Energie von einem weit entfernten Kraftwerk nicht möglich – denn alle Kraftwerkstypen der Stromerzeuger speisen ihre Energie in ein öffentliches Stromnetz ein. Verbraucher beziehen die Energie vielmehr aus einem Stromverbundnetz, in das der eigene Stromanbieter an einer oft ganz entfernten Stelle Strom einspeist. Man nennt dieses gemeinsame Verbundnetz gern auch allgemeinsprachlich „Stromsee“, um damit das Prinzip des Zuflusses und des Abflusses von elektrischer Energie über ein und denselben Ursprungsort metaphorisch zu beschreiben.
Bei allen Kraftwerkstypen treten Energieverluste auf
Nahezu alle Kraftwerkstypen der Stromerzeuger transformieren nichtelektrische Energie – meist in Erscheinungsform von thermischer, kinetischer oder nuklearer Energie – in Strom. In der Regel kann nur ein bestimmter Anteil an Energie in Elektrizität umgewandelt werden, denn durch Wärmeverluste wird ein nicht nutzbarer Energieanteil an die Umwelt abgegeben. Weithin sichtbar ist der Energieverlust beispielweise durch Kühlturmschwaden, die als weiße Wolken über Kraftwerken schweben.