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Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
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Bestimme unter den folgenden Optionen einen Zweck, für den die Abwärme von einem kohlebefeuerten Elektrizitätswerk genutzt werden könnte.
Kohlekraftwerke verbrennen Kohle und wandeln die Wärme in elektrische Energie um. Nur ein Teil dieser Wärme wird elektrische Energie. Die Kohle brennt und setzt Wärme frei. Die Wärme bringt Wasser in Rohren zum Sieden – es entsteht Dampf. Der Dampf treibt eine Turbine an, die wiederum einen Generator antreibt.
Und du erhältst elektrische Energie! Beachte, wie die Wärme sich in alle Richtungen bewegt. Der größte Teil der Wärme entweicht dem Kraftwerk. Nur ein Drittel der Wärmeenergie treibt den Generator an. Die anderen zwei Drittel gehen als Abwärme verloren.
Warum also nicht mehr Wasserrohre mit Abwärme erwärmen? Die heißen Gase bringen zwar das Wasser nicht zum Kochen aber zum Heizen von Wohnungen oder Büros reicht's. Weitere Wasserrohre absorbieren die überschüssige Wärme aus dem Kessel. Die Rohre führen die Wärme zu nahegelegenen Gebäuden. Nun treibt ein Drittel der Wärmeenergie aus der Kohleverbrennung die Turbine an, ein weiteres Drittel geht an das Heizungssystem und nur ein Drittel geht als überschüssige Wärme verloren.
Dieses Kraftwerk kombiniert Stromerzeugung und Wärmeverteilung. Es ist viel wirksamer als zuvor. Beim Verbrennen von Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas geht viel Wärme verloren. Das Ausgraben dieser brennbaren Kraftstoffe zur späteren Nutzung kostet Geld und Zeit. Es wird mit der Zeit richtig teuer.
Es gibt auch noch etwas anderes, das wir verbrennen könnten. Müll... Oder genauer gesagt: Hausmüll. Ein Weg, um Abfall loszuwerden, ist seine Verbrennung in einer großen Brennkammer wie dieser: einer Müllverbrennungsanlage. Kombiniere ein Kraftwerk mit einer Verbrennungsanlage...
und die Wärme erzeugt auf die gleiche Weise Strom wie ein Kohlekraftwerk. Leite die Wärme dann durch Rohre in ein Fernwärmenetz...und du erhältst ein Ersatzbrennstoffkraftwerk, das Kraft und Wärme miteinander koppelt. Es deckt drei Dinge ab: Es erzeugt Strom, stellt Wärme bereit und beseitigt Abfälle. Ersatzbrennstoffkraftwerke und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen sind in Schweden normal. Die Hälfte der jährlichen Abfälle, etwa 2,2 Millionen Tonnen, werden an EBS-Kraftwerke gesendet.
Krass, oder? Oh, Schweden importiert jährlich auch 700 000 Tonnen Abfälle aus anderen europäischen Ländern. Eine Menge Müll! Wie nutzbringend ist Abfall also? Eine Tonne Abfall produziert genug Strom, um einen kleinen Haushalt ein Jahr lang mit Strom zu versorgen.
Eine Tonne Abfall produziert nur ein Drittel der Energie, die aus einer Tonne Kohle oder Öl gewonnen wird. Doch für Abfall fallen keine Kosten für das Ausgraben an. Selbst mit einem Reinigungssystem setzt die Verbrennung von Abfällen viel Kohlendioxid frei, das zur globalen Erwärmung beiträgt. Mülldeponien nehmen viel Raum ein. Beim Abbau der gelagerten Abfälle entsteht Methan – ein Gas, das stark zur globalen Erwärmung beiträgt.
Auch wenn Ersatzbrennstoffkraftwerke Kohlendioxid freisetzen, wie etwa Kohle- und Ölkraftwerke, zumindest erhalten wir aus dem Müll nützliche Energie. Heute gibt es mehr umweltfreundliche Energiequellen wie Solar- oder Windenergie, doch Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen machen es möglich, Strom und Wärme aus einer Brennstoffquelle, wie Kohle oder sogar Müll, zu ziehen! Ganz schön produktiv, oder?