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physik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Turbine

Kraft

Speicherkraftwerke


1. Atom
2. Motor






Speicherkraftwerke nutzen das in Stauseen gespeicherte Wasser zum Antrieb ihrer Turbinen. Charakteristisch für den Kraftwerktyp sind ein großes Gefälle und damit hoher Druck, jedoch kleinere Wassermengen. Speicherkraftwerke können je nach Bedarf innert weniger Minuten in Betrieb genommen und wieder abgestellt werden. Deshalb werden sie vorwiegend während der Spitzenverbrauchszeiten - mittags und im Winter - eingesetzt.






Pumpspeicherkraftwerke




Pumpspeicherkraftwerke verfügen über ein oberes und ein unteres Staubecken. Bei geringer Stromnachfrage wird das Wasser in den höher gelegenen Speichersee zurückgepumpt. Bei großer Nachfrage steht es dann wieder zur Stromerzeugung zur Verfügung. Für den Antrieb der Pumpen werden rund 2% der gesamten Stromerzeugung eingesetzt.



Speicherkraftwerk

Das Speicherkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das sich an Stauseen, vor allem im Gebirge befindet. Speicherkraftwerke haben meistens weniger Wasser zur Verfügung als Laufwasserkraftwerke. Durch den großen Höhenunterschied zwischen Stausee und Turbinenhaus wird dieser Mangel ausgeglichen. Es gibt zwei Möglichkeiten für die Nutzung des Speicherbeckens:



- als Tagesspeicher, die die Schwankungen des Strombedarfs im Tagesablauf ausgleichen sollen

- als Jahreszeitenspeicher, die das Wasser für die Zeiten aufbewahren, in denen der Elektrizitätsverbrauch saisonal bedingt besonders hoch ist.





Speicherkraftwerk

Die Speicherkraftwerke werden meist zu Spitzenverbrauchszeiten eingesetzt. Das Wasser wird in großen Becken aufgestaut und dann bei bedarf durch die Turbinen (meist Pelltonturbinen) abgelassen. Die Speicherkraftwerke dienen aber nicht nur zur Energiegewinnung sondern auch zur Hochwasserrückhaltung, Regulierung des Abflusses für die Sicherheit der Schifffahrt, zur Speicherung von Trinkwasser und zur Bewässerung.



Speicherkraftwerke zählen zu den so genannten Mittel- oder Hochdruckanlagen, da das Wasser meist aus großer Höhe (100m - 1000m) aus einem Speichersee über eine Druckrohrleitung zum Kraftwerk stürzt. In diesen Kraftwerken werden entweder Francisturbinen oder Peltonturbinen (bei sehr großer Fallhöhe) eingesetzt. Speicherkraftwerke arbeiten meist nicht im Dauerbetrieb wie die Flusskraftwerke, sondern nur in Zeiten hohen Strombedarfs. Sie dienen also zur Abdeckung der Spitzenlast. Sie können innerhalb von Minuten in Betrieb genommen werden. Gegenüber Laufwasserkraftwerken haben sie den Vorteil, dass in Betriebspausen kein Wasser verloren geht. Das bekannteste deutsche Speicherkraftwerk liegt am Kochelsee. Als Wasserspeicher dient der Walchensee von dem das Wasser aus 200m Höhe durch Druckleitungen auf die Turbinen geleitet wird. Das Kraftwerk wurde 1924 fertig gestellt. Damals war man der Meinung, dass mit dem Werk viel zu viel Strom produziert werde. Heute hat das Walchenseekraftwerk eine Spitzenleistung von 0,12 GW. Ausführlichere Informationen über Wasserkraftwerke in Bayern erhält man aus folgender Wasserkraftseite des Bayern. Staatsministeriums für Wirtschaft, Verkehr und


Technologie

Das zurzeit größte in Betrieb befindliche Wasserkraftwerk (Mitteldruckkraftwerk) befindet sich in Itaipu an der brasilianisch-paraguayanischen Grenze. Es wurde 1982 fertig gestellt und hat eine Leistung von 12,6 GW (dies ist etwa das Hundertfache des Walchenseekraftwerkes). Aus einem Stausee von der Größe des Bodensees stürzt das Wasser aus einer Höhe von 120m in 18 Rohren auf die Turbinen. Dabei fließen durch jedes Rohr in der Sekunde 600 m3 Wasser.



Ein noch größeres Wasserkraftwerk ist zurzeit in China in Bau. Durch das Anstauen des Jangtse soll ein 660km langer Stausee entstehen (Drei-Schluchten-Damm). Die Fallhöhe des Wassers soll 185m und die elektrische Leistung 18,2 GW sein.



Die oben dargestellten Großprojekte liefern zwar sehr viel \"umweltfreundliche\" Energie. Mit ihrem Bau sind jedoch massive Eingriffe in die Landschaft verbunden. Daneben wird auch das Leben zahlreicher Menschen stark verändert. So schätzt man, dass durch den Bau des Drei-Schluchten-Damms über eine Million Menschen umgesiedelt werden müssen. Auch die Folgen für das Klima in dieser Region sind noch nicht abschätzbar.


Speicherkraftwerke



Speicherkraftwerke nutzen Wasser aus einem hochgelegenen

natürlichem See oder einer künstlichen Talsperre (Stausee),

welche über einen natürlichen Zufluss besitzen.

Über Rohrleitungen wird das Wasser der tief gelegenen

Turbine zugeführt, um dort in elektrische Energie umgewandelt

zu werden. Meist werden diese Kraftwerke kurzfristig in Betrieb

genommen, um auftretende Spitzen im Stromnetz abzudecken.

So z.B. in der Mittagszeit. Der Name Speicherkraftwerk kommt

von der Funktionsweise, das zufließende Wasser, wird gespeichert,

bis die Energie wirklich benötigt wird. In Speicherkraftwerken

finden je nach Fallhöhe Francisturbinen oder Peltonturbinen

ihre Einsatzgebiete.

 
 




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