Wo bleiben die anderen 60% der eingesetzten Energie?
In modernen Kohlekraftwerken wird die chemische Energie der Kohle zu 40% in elektrische Energie umgewandelt. Kann mir jemand erklären wo die anderen 60% der eingesetzten Energie bleiben?
8 Antworten
Das ist jetzt aber nicht dein Ernst?
Kohle wird verbrannt, also gibt es Hitze und Abgase
Das Kraftwerk ist dann eine Wärme-Kraft-Maschine, und deren Wirkungsgrad ist systembedingt begrenzt (nur ein Teil wird Bewegung, der Rest bleibt Wärme). Selbst dann, wenn man die besten Turbinen und Generatoren einsetzt, kann man nie die ganze Hitze nutzen und auch von der genutzten nicht alles in Strom umwandeln.
Diese Rest-Energie oder Verlust-Energie ist immer Wärme.
Bekanntlich müssen Kohlekraftwerke eine Kühlung haben, also diese Überschusswärme oft an die Umgebung abgeben.
Nur wenn man das Glück hat, in der Nähe eine Industrie oder Siedlungen zu haben, welche einen dauerhaft hohen Wärmebedarf haben, kann man einen Teil der Überschusswärme noch sinnvoll nutzen.
Die restlichen 60% der Wärme werden über die Kühltürme an die Umgebung geleitet, manchmal auch in Flüsse. Im günstigsten Fall wird die Wärme im Winter in ein Fernwärmenetz geleitet ("Kraft-Wärme-Kopplung").
Bei jeder Energieumwandlung geht ein Teil der eingesetzten Primärenergie als frei diffundierende Wärme "verloren". Wenn nun die chemische Energie der Kohle zunächst in Wärmeenergie, diese dann in Bewegungsenergie und diese wiederum in elektrische Energie umgewandelt wird, dann ist es verständlich, dass ein Großteil der Energie, hauptsächlich als Wärme "verloren geht". Es gibt Prozesse, deren Wirkungsgrad noch geringer ist.
Man kann in allen Wärmekraftmaschinen die Wärme nur bis zu einem gewiaawn Grad in mechanische Arbeit umwamdeln, so darf der Dampf in der Turbine selbst nicht komdensieren, sondern geht noch als Dampf in entweder die Kühltürme oder mit Fluss- oder Seewasser gekühlte Wärmetauscher. Der kondensierte Dampf ist dann noch immer recht heißes Wasser. Will man den Wirkungsgrad des Kraftwerks um ein paar Prozentpunkte verbessern, kann man noch einen Teil der Abwärme für Fernheizung nutzen, dazu müssen die Kraftwerke aber recht dicht an Wohnorten oder zu beheizenden Gewächshäusern liegen. Die Braunkohle-Großkraftwerke liegen aber zumeist zu weit von Städten entfernt. Die weltweit längste Fernwäremeleitung hatte das AKW in Lubmin an der Ostsee, mit 26km nach Greifswald.
Das gleiche Problem haben auch Auto Motore, da diese verständlicherweise die Wärme des Kühlwassers unterwegs nicht in eine Fernwärme-Leitung einspeisen können, und si im Teillastbereich einen noch viel schlechteren Wirkungsgrad deutlich unter 20% haben
neben anderen Verlusten geht überflüssige Wärme in den Kühlturm oder wird als Fernwärme nachgenutzt.
üblicherweise kommt nur kaltes Wasser in die Dampferzeuger