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 Veröffentlicht: 9. Juli 2003.

Wieso braucht ein Kraftwerk zur Energiegewinnung selbst Energie?

Von Joachim Grawe
(
Joachim.Grawe@energie-fakten.de)Grawe

 

Natürlich dient ein Kraftwerk zur Erzeugung von Elektroenergie (Strom). Aber in ihm gibt es eine ganze Anzahl von Aggregaten, die ihrerseits mit Strom betrieben werden. Das gilt grundsätzlich für alle Kraftwerke, deren Kessel mit den fossilen Brennstoffen Kohle, Öl, Erdgas und Torf oder mit Müll, Klärschlamm, Biomasse (Holz, Stroh), Deponiegas oder sonstigen Gasen befeuert wird. Das Gleiche gilt für Kraftwerke, bei denen ein Kernreaktor oder konzentrierende Solarkollektoren die notwendige Wärme zur Dampferzeugung liefern (Thermische Kraftwerke). Für den Betrieb dieser Aggregate entsteht ein sog. Eigenverbrauch.

Einen Eigenverbrauch haben aber auch Wasserkraftwerke (für Nebenanlagen), Windkraftwerke (für die Windrichtungs-Nachführung und die Bremsen-Hydraulik), Photovoltaik-Generatoren (u. a. für Wechselrichter und Spannungswandler) sowie Brennstoffzellen-Anlagen (bes. für den Reformer zur Erdgas-Zerlegung in Wasserstoff und Kohlendioxid sowie ebenfalls für Strom- und Spannungswandler) und selbst ein Automotor (zum Starten sowie im Betrieb z. B. für die Brennstoffpumpe, die Zündanlage, die Kühlwasserpumpe und den Ventilator).

Zu den stromverbrauchenden Aggregaten in Thermischen Kraftwerken gehören u. a. Pumpen, Ventile, Heizvorrichtungen und die Anlagen der Leittechnik, bei Kohle-Kraftwerken auch Kohlenmühlen, ferner bei den mit fossilen Brennstoffen befeuerten Kraftwerken die Anlagen zur Rauchgasreinigung (Entstaubung, Entschwefelung, Stickoxid-Minderung). Im Normalfall wird Strom aus der eigenen Produktion des Kraftwerks verwendet. Der entsprechende Eigenverbrauch vermindert die Brutto-Stromerzeugung. Nach dem Abzug verbleibt die Netto-Stromerzeugung. Man kennt auch die elektrische Leistung der verschiedenen Aggregate. Ihre Summe verringert die installierte Brutto-Leistung (Kapazität) des Kraftwerks hin zur Netto-Leistung.

Wenn das Kraftwerk aus irgendeinem Grund vorübergehend selbst keinen Strom erzeugt, beziehen die Pumpen und die anderen Anlagen Strom aus dem allgemeinen Netz. Sollte dies wegen einer Störung bei der Zuleitung nicht möglich sein, werden kraftwerkseigene Notstrom-Diesel eingesetzt. Zusätzlich ist jedes (größere) Kraftwerk mit leistungsstarken Batterie-Anlagen ausgerüstet. Diese springen insbesondere ein, bis die Notstrom-Diesel „hochgefahren“ sind.

Für Kernkraftwerke ist die gesicherte Stromversorgung der Aggregate besonders wichtig, damit der Reaktor jederzeit gekühlt werden kann. Dass sie gewährleistet ist, u. a. durch die verschiedenen (unterschiedlichen) Systeme und deren hohe Zuverlässigkeit, muss im Genehmigungsverfahren nachgewiesen werden.

Diese Antwort entstand auf die Frage eines Lesers im Dezember 2002.

Und wie sieht das bei einem "black out" aus?

Aktualisierung vom 06. Juni 2012

Deutsche Kernkraftwerke (KKW)n haben mehrere (ober- und unterirdische) Verbindungen zum öffentlichen Stromnetz. Bei einem Ausfall der gesamten Stromversorgung schaltet sich das KKW automatisch ab. Die ursprüngliche Kettenreaktion kommt zum Stillstand. Innerhalb kurzer Zeit sinkt die thermische Leistung auf etwa ein Prozent. Das ist aber immer noch beträchtlich (etwa 30 Megawatt). Die durch Folge-Kernzerfälle entstehende Nachwärme muss zuverlässig abgeführt werden. Dafür stehen (neben Batterien für den Kurzzeit-Einsatz) vier Notstromdiesel zur Verfügung, von denen zwei ausreichen (sog. Redundanz). Sie sind an unterschiedlichen Stellen lokalisiert (im Unterschied zu Fukushima: dort gab es weniger Notstromdiesel, und alle standen an einer gefährlichen, weil für Tsunamis leicht erreichbaren Stelle). Sollten alle Notstromdiesel ausfallen, würde sich das Wasser im Reaktordruckbehälter über die tolerable Temperatur hinaus erhitzen und schließlich nach mehreren Stunden verdampfen. Im Rahmen des sog. accident management kann aber eine Notkühlung des Reaktordruckbehälters von aussen gesichert werden, wenn nicht anders, dann durch Besprühen mit Wasserschläuchen (In Fukushima hat man das zu spät gemacht, aus welchen Gründen auch immer; es stand auch nur Meerwasser zur Verfügung).

Siehe auch

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