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Arten der Kraftwerke Teil3

Antreiben der Pumpe und das Wasser wird in den gleichen Leitungen vom und zum Stausee transportiert.. Das heißt ein Pumpspeicherwerk braucht nicht sehr viel mehr Platz als ein Speicherkraftwerk. Allerdings kann von der zugeführten Elektrizität nur etwa 75% zurückgewonnen werden. Ein solches Kraftwerk ist dennoch sinnvoll, da die überscgüssige Energie nicht einfach verloren geht.


SpeicherkraftwerkeVom Stausee gelangt das Wasser über einen Druckstollen und Druckschacht zum Kraftwerk. Dort trifft es auf eine Turbine, welche einen Generator antreiben, der Strom produziert. Je nach dem der Druckstolen (wenig geeignet) und der Druckschacht /mehr geeignet) ein höheres oder niedriges Gefälle vorweisen, werden verschiedene Turbinen eingesetzt.Die Peltonturbine kann bei großer Fallhöhe eingesetzt werden und benötigt wenig Wasser, um angetrieben zu werden.Die Francisturbine ist bis heute die am meist verbreitete Turbine. Früher wurde sie nur in Verbindung mit flachem Gefälle eingesetzt, aber heut einer kann sie Höhen von bis zu 700m bewältigen.Die Kaplanturbine gleicht in ihrem Aussehen einer Schiffsschraube und wird eigentlich nicht in einem Speicherkraftwerk eingesetzt, sondern nur in Laufwerken mit einer maximalen Fallhöhe von 30m.Der Vorteil eines Speicherkraftwerks ist, dass es binnen Minuten in Betrieb genommen werden kann und wenn das Kraftwerk abgestellt
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ist, fliesst kein Wasser ungenutzt vorbei.

Solarenergie


AllgemeinDie Elektrizitätsgewinnung durch die Sonne kann in zwei Sparten unterteilt werden. Die erste Variante ist die solarthermische (Erzeugung von Wärme) und die zweite ist die solarelektrische (Erzeugung von Strom).


Solarthermische Energiegewinnung


Bei der solarthermischen Energiegewinnung erhitzen Sonnenkollektoren oder Spiegel ein Übertragungsmedium. Es existieren verschiedene Sorten von solarthermischen Kraftwerken. Die wichtigsten drei sind das Turmkraftwerk, das Farmkraftwerk und das Dish-Stirlingkraftwerk.


Das TurmkraftwerkViele Heliostate (bewegliche computergesteuerte Spiegel) umgeben einen Turm. Die Spiegel werden fortlaufend auf die Sonne ausgerichtet und reflektieren das Sonnen licht auf den Absorber. Im Inneren dieses Geräts wird eine Wärmeflüssigkeit (meist Wasser) erhitzt, zum Teil bis 1000° C, und zum Verdampfen gebracht. Dieser Dampf treibt die im Turm gelegenen Turbinen an und erzeugt so Strom.

FarmkraftwerkeDiese Kraftwerke tragen den Namen, da sie eigentlich nur auf amerikanischen Farmgeländen eingesetzt werden. Spezielle Sonnenkollektoren fokussieren das Sonnenlicht in runden Spiegeln, worin die Übertragungsflüssigkeit (in diesen Kraftwerken ist es Öl) bis auf 400°C erhitzt wird. Das erhitzte Öl lässt Wasser verdampfen, welches seinerseits wiederum Dampfturbinen antreibt


Dish-Stirling-KraftwerkeFokussierende Spiegel richten sich wie beim Turmkraftwerk nach der Sonne aus. Die Heliostate konzentrieren die Strahlung auf ihren Brennpunkt, in dem sich der Dish-Striling-Motor befindet. Dieser Motor wandelt die Wärmeenergie direkt in mechanische Arbeit um.


Solarelektrische Energiegewinnung - Photovoltaik


In diesen Kraftwerken wird das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umgewandelt. In den Solarzellen werden Photonen eines Halbleiters absorbiert, was die Erzeugung eines elektrischen Ladungsträgers zur Folge hat. Die entstandene Gleichspannung wird mit Hilfe eines Wechselrichters in Drehstrom verwandelt. Die solarelektrische Energiegewinnung wird in 10 bis 30 Jahren eine enorm wichtige Rolle in der Energiegewinnung haben, da sie alleine in der Lage sein wird den Weltbedarf an Strom zu decken! Dies wird möglich sein, da täglich 15.000 mal mehr Sonnenlicht auf die Erde trifft, als die Bevölkerung braucht. Auch der ökologische Faktor spielt eine große Rolle, zumal ein Amerikaner im Jahr 19,6 Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre abgibt, ein Chinese hingegen „nur“ 2,5 Tonnen.


Zur Zeit ist die Herstellung einer Solarzelle noch sehr teuer, da kleine Stückzahlen fabriziert werden. Falls man aber im großen Rahmen produziert, fallen die Preise unter die heutigen Energieerzeugungskosten. Man befürchtet, dass die Herstellung von Solarzellen die Umwelt belastet. Diese Angst ist aber angeblich unbegründet, da aus einem Kilogramm Silizium genau so viel Kilowattstunden hergestellt werden können wie aus einem Kilogramm Uran.


Im Gegensatz zu fossilen und nuklearer Energie, braucht die Sonnenenergie keine spezielle Infrastruktur um den Strom in das Elektrizitätswerk einzuspeisen. Der Brennstoff muss nicht zum Kraftwerk transportiert werden und der Anschluss der Photovoltaikanlage kann über den Hausanschluss erfolgen.