Von der Kohle zur grünen Energie 10 97 Die Umwandlung anderer Energieformen in elektrische Energie ist nie vollständig möglich: Der Wirkungsgrad des Kraftwerks liegt unter 100 %. Erinnere dich aus der 3. Klasse: Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der nutzbaren elektrischen Energie (Nutzenergie) zur eingesetzten Energie. Die Temperatur der Turbinen und anderer Teile im Kraftwerk erhöht sich im Betrieb. Die Energie, die dabei übertragen wurde, kann nicht mehr als elektrische Energie genutzt werden. Man kann sie aber verwenden, um die Temperatur von Wasser zu erhöhen. So kann man Gebäude mittels Fernwärme heizen. Was passiert in einem Kernkraftwerk? Auch in der Struktur von Atomkernen ist Energie gespeichert. In dem Reaktor eines Kernspaltungs-Kraftwerks (kurz: Kernkraftwerk) lässt man Neutronen mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf große Atomkerne (zB Uran-235) treffen. Dadurch wird der große Atomkern in zwei kleinere Atomkerne und weitere Neutronen gespalten. Bei diesem Prozess (B4) wird aufgrund der unterschiedlichen inneren Energiezustände der Atomkerne viel Energie freigesetzt. Die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie wird genutzt, um Wasserdampf zu erzeugen, der wiederum eine Turbine antreibt. Ein Kernkraftwerk ist also auch ein thermisches Kraftwerk. Im Jahr 1997 gab es in Österreich das Volksbegehren „Atomfreies Österreich“. Was war der Zweck dieses Volksbegehrens? Ist der Name des Volksbegehrens aus physikalischer Sicht sinnvoll? Aus 1 g Uran kann in einem Kernkraftwerk so viel Energie freigesetzt werden wie aus 10 t Braunkohle. Dabei entsteht kein CO2. Die EndLagerung der radioaktiven Abfälle ist allerdings teuer und aufwändig. Während des normalen Betriebs ist ein Kernkraftwerk keine Gefahr für Menschen oder für die Umwelt. Allerdings besteht das Risiko eines Unfalls mit schwerwiegenden und langfristigen Folgen (siehe Seite 90). Vom Kraftwerk bis zur Steckdose Direkt im Anschluss an ein Kraftwerk wird die elektrische Energie über Hochspannungs-Leitungen über größere Entfernungen transportiert. Durch die hohe Spannung geht bei der Übertragung nur wenig nutzbare Energie verloren. Bevor du den elektrischen Strom nutzen kannst, wird die Hochspannung noch in einem Umspann-Werk durch Transformatoren in eine Netzspannung von 230V umgewandelt. In thermischen Kraftwerken wird in mehreren Schritten Energie in elektrische Energie umgewandelt. Dabei wird meistens Wasser erhitzt und verdampft, um eine Turbine anzutreiben. auslösendes Neutron 235 92U Ba 144 56 Kr 89 36 n1 0 n1 0 1 0n 1 0n B4 Modelldarstellung des Kernspaltungs-Prozesses. Bei jeder Spaltung werden weitere Neutronen freigesetzt, was eine Kettenreaktion auslöst. Diese muss kontrolliert werden, damit der Reaktor nicht überhitzt. Die Katastrophe von Tschernobyl Die Katastrophe von Tschernobyl ereignete sich am 26. April 1986 in der Ukraine. Bei einem Test explodierte ein Reaktor des Kernkraftwerks, wodurch große Mengen radioaktiver Stoffe und ionisierende Strahlung freigesetzt wurden. Viele Menschen mussten ihre Heimat verlassen. Die Strahlung schädigte Umwelt und Gesundheit. Tschernobyl bleibt ein Symbol für die Gefahren von Kernkraftwerken und den Umgang mit solchen Risiken. zerstörter Reaktor von Tschernobyl, Bildaufnahme: 2016 Der Wirkungsgrad eines Kraftwerks ist hoch, wenn ein möglichst großer Anteil der Energie in Nutzenergie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad kann nie 100 % betragen. ï Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==