Ein Wärmekraftwerk, oder auch thermisches oder kalorisches Kraftwerk nutzt üblicherweise Verbrennung zur Stromerzeugung.
Üblicherweise wird in einem Wärmekraftwerk durch Verbrennen Wasser in einem Kessel erhitzt und damit Dampf erzeugt. Der Dampf treibt eine Turbine, die mit einem Generator verbunden ist, der die Bewegung in Strom umwandeln kann.
Wasser geht dabei keines verloren. Sobald der Dampf die Turbine verlässt, erkaltet er und wird im Kondensator wieder zu Wasser, das zurück in den Kessel geleitet wird. Üblicherweise wird in Österreich zumeist Erdgas, Erdöl oder mittlerweile auch immer mehr Biomasse in den Kraftwerken verbrannt. Prinzipiell ist jeder Brennstoff oder andere Wärmequelle möglich, die mindestens 200°C erreichen – wie etwa Solarthermie oder Geothermie. Auch muss die Turbine nicht notwendigerweise mit Wasserdampf betrieben werden, es gibt auch KWK-Anlagen mit Gasdruckturbinen und anderen Techniken. Das Prinzip Verbrennung und Nutzung der Wärme bleibt aber allen gleich.
Kraft-Wärme-Kopplung
Die Wärme beim Verbrennungsprozess selbst verpufft nicht in die Luft, sondern kann auch genutzt werden, zum Beispiel für die Fernwärme. Dies nennt man Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Allein für sich haben Wärmekraftwerke einen Wirkungsgrad von etwa 30 bis 45 Prozent, mit einer KWK-Anlage steigert sich das auf durchschnittlich 60 Prozent. Rechnet man es mit der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme gegen, lässt sich mit der KWK bis zu einem Drittel der Primärenergie einsparen.
Zusätzlich kann auch Fernkälte erzeugt werden. In diesem Fall heißt die Anlage Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK). Dabei wird die Nutzwärme des Prozesses genutzt, um eine Absorptionskältemaschine anzutreiben.
In Österreich sind rund 80 Prozent der thermischen Kraftwerkskapazitäten mit einer KWK ausgerüstet. 2015 wurden rund 30 TWh Wärme und rund 16 TWh Strom in KWK-Anlagen erzeugt. Die größte KWK-Anlage in Österreich ist das Kraftwerk Simmering. Dieses versorgt Wien schon seit 1902 mit Energie. Es erreicht einen Wirkungsgrad von über 86 Prozent und ist damit eine der effizientesten KWK-Anlagen der Welt.
( Artikel veröffentlicht: 10.07.2024 )