114 68 Grundlast und Spitzenlast Wir beziehen elektrische Energie in „Selbstbedienung“: Wenn du den Lichtschalter betätigst, leuchtet die Lampe. Der dazu benötigte elektrische Strom wird stets vom Energielieferanten bezogen und muss in ausreichendem Maß von den Kraftwerken (power stations) bereitgestellt werden. Der Energiebedarf ist aber zu verschiedenen Tages- und Jahreszeiten unterschiedlich groß (Abb. 68.1). So wird um die Mittagszeit und in den Abendstunden oder im Winter besonders viel Strom benötigt, während z. B. nachts und im Sommer weniger elektrische Energie benötigt wird. Durch einen günstigeren Preis für den „Nachtstrom“ versucht man, eine Verbesserung dieser ungleichmäßigen Auslastung der Elektrizitätswerke zu erreichen. Flusskraftwerke und Windkraftwerke sind ständig in Betrieb und liefern die sogenannte Grundlast. Sie zählen zu den Kraftwerken ohne Speichermöglichkeit, in denen nur der momentane Wasserzufluss bzw. der momentane Wind ausgenützt wird. Die Leistungsfähigkeit dieser Kraftwerke ist Schwankungen unterworfen, da z. B. im Winter die Wasserführung stark zurückgeht. Kalorische Kraftwerke ergänzen den fehlenden Teil der Grundlast und können somit Schwankungen des Energiebedarfs abdecken: Durch Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl oder Erdgas) wird Energie zum Antrieb der Turbinen bereitgestellt. Dabei entstehen große Mengen von umweltschädlichen Abgasen (z. B. Kohlenstoffdioxid). Einen weiteren Beitrag zur umweltfreundlichen Energiebereitstellung bieten im vermehrten Ausmaß Fotovoltaikanlagen. Zusätzlich decken Speicherkraftwerke die benötigte Spitzenlast ab. Man unterscheidet zwischen Tages-, Wochen- und Jahresspeichern, die den Spitzenbedarf während eines Tages, einer Woche bzw. eines Jahres ausgleichen. Kurzzeitspeicher sind z. B. das Speicherkraftwerk Gerlos (Wochenspeicher) und die so genannten Schwellkraftwerke (Lavamünd, Großraming). Sie stauen den nutzbaren Zufluss während einiger Stunden auf. Anschließend können sie kurzfristig eingeschaltet werden und die Bedarfsspitzen ausgleichen. Bei Pumpspeicherwerken wird das Wasser, das die Turbinen für die Stromgewinnung angetrieben hat, in einem tiefer liegenden Becken aufgefangen. So wird z. B. beim Speicherkraftwerk Kaprun das Wasser des Speichers Moserboden nach seiner Verwendung im unteren Speicher Wasserfallboden gesammelt. Von dort kann es mit der nicht genützten Energie anderer Kraftwerke wieder in den höher gelegenen Speicher Moserboden hinaufgepumpt werden. Es steht dann wieder für die Bereitstellung von Energie zu Spitzenzeiten zur Verfügung. Elektrische Energie kann durch Wasserkraftwerke, kalorische Kraftwerke, Windkraftwerke und Fotovoltaikanlagen bereitgestellt werden. In manchen europäischen Ländern wird ein großer Teil der benötigten elektrischen Energie von Kernkraftwerken bereitgestellt. Wasser- Wärme- und Windkraftwerke, sowie Fotovoltaikanlagen decken die Grundlast ab. Die Spitzenlast wird vor allem durch Speicherkraftwerke abgedeckt. Wenn das nicht ausreicht, muss auch elektrische Energie importiert werden. Weißt du, aus welchen Kraftwerken du elektrische Energie beziehst? 68.1 Bedarf an elektrischer Energie und ihre Bereitstellung durch unterschiedliche Kraftwerke an typischen Winter- und Sommertagen 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Bedarf in kWh Tageszeit in h 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Bedarf in kWh Tageszeit in h Wärmekraftwerke Inlandsbezüge Importe Jahresspeicher Tagesspeicher Laufschwell-KW Lauf-KW Sommertag Wintertag 68.1 Recherchiere Standorte einiger Fluss-, Speicher- und Wärmekraftwerke in Österreich. 68.2 Zu welchen Tageszeiten ist nach Abb. 68.1 der Energiebedarf am größten? 68.3 Recherchiere, wie viel Prozent der weltweit gewonnenen elektrischen Energie aus fossilen Brennstoffen entstammen. Diskutiert eure Erkenntnisse vor dem Hintergrund des Klimawandels. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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