Die Methoden der Stromgewinnung
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Das Kernkraftwerk

Informationen zur Stromerzeugung durch ein Kernkraftwerk

Kernkraftwerk Bei einem Kernkraftwerk handelt es sich um ein Kraftwerk, in dem die für die Dampferzeugung benötigte Wärme nicht durch fossile Brennstoffe (Öl, Gas, Kohle), sondern durch die im Kernreaktor ablaufenden Kernspaltungen der radioaktiven Elemente Uran oder Plutonium bereitgestellt wird. Das Grundprinzip basiert nämlich darauf, dass die bei Kernspaltungen freiwerdende Energie größtenteils als Wärme abgegeben wird, welche über die Dampferzeugung in elektrische Energie umgesetzt werden kann.

Funktionsweise

Nach erfolgreicher Kernspaltung geht die im Reaktorzentrum entstehende Wärme an ein Kühlmittel über, das unter Druck in einem geschlossenen Rohrsystem den Reaktor durchströmt. Solche Kühlmittel stellen in diesem Primärkreislauf beispielsweise Wasser, schweres Wasser, flüssiges Natrium, ein Natrium- Kalium- Gemisch oder Gase wie Kohlenstoffdioxid und Helium dar. Mittels eines sogenannten Wärmeaustauschers wird die Wärme des Primärkreislaufs wiederum über ein strömendes Kühlmittel (zum Beispiel Wasser) an einen Sekundärkreis weitergeleitet. Durch diesen Prozess verdampft das Wasser und treibt somit die Turbogeneratoren an, die ihrerseits zur Erzeugung des elektrischen Stroms dienen. Nach der Arbeitsleistung strömt das Kondensat erneut zum Wärmeaustauscher zurück. Dabei ist die Trennung in einen Primär- sowie Sekundärkreislauf notwendig, da das Kühlmittel von ersterem stark radioaktiv wird und ohne Übertragung in einen zweiten Zyklus sämtliche Aggregate des Kernkraftwerks verseuchen würde. Um schließlich das Bedienungspersonal nicht zu gefährden, müssen der Reaktorkern sowie die den Primärkreislauf bildenden Rohrleitungen gegen die schädliche radioaktive Strahlung in Form eines dicken Mantels aus Beton, Blei und Stahl nach außen abgeschirmt werden.

Vor- und Nachteile

Der maßgebliche Vorteil von Kernkraftwerken besteht nicht nur in ihrem konkurrenzlos niedrigen Spaltstoffverbrauch (zum Vergleich: 1 Tonne Spaltstoff liefert die gleiche Energie wie 2- 3 Millionen Tonnen Kohle), sondern auch in der ausreichend vorhandenen Menge an Kernbrennstoffen. Ferner erlaubt die nicht unmittelbare Notwendigkeit an verfügbaren Rohstoffen vor Ort eine gewissermaßen standortunabhängige Errichtung einer solchen Anlage (man bedenke beispielsweise die hohen Transportkosten für Öl oder Kohle zu Raffinerien und Kraftwerken). Zudem ergibt sich bei störungsfreiem Betrieb eine hohe Umweltverträglichkeit sowie wirtschaftliche Rentabilität, da keinerlei Abgasemissionen entstehen und vergleichsweise geringe Betriebskosten anfallen.

Das entscheidende Problem bei der Nutzung von Atomenergie in Kernkraftwerken besteht in der hohen radioaktiven Verschmutzung der Brennelemente nach deren Einsatz im Reaktor, was eine wohl überlegte und meist kostenintensive Endlagerung vonnöten macht. Schwerwiegende atomare Unfälle innerhalb der Kraftwerke (GAU) können außerdem zu unvorhersehbaren Langzeitschäden der gesamten Flora, Fauna sowie der Atemluft und Bodengesundheit führen.


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