Allgemeines zu Kernenergie

Kernkraftwerke, auch als Atomkraftwerke bekannt, nutzen die kontrollierte Kernspaltung zur Erzeugung elektrischer Energie. Weltweit existieren noch 443 Reaktoren, wobei Deutschland nur noch 6 aktive Anlagen betreibt (Stand 2022).

Definition: Ein Kernkraftwerk ist eine Anlage, die durch kontrollierte Kernspaltung elektrische Energie erzeugt.

Highlight: In Deutschland sind nur noch 6 von ehemals zahlreichen Kernkraftwerken aktiv, was den Wandel in der Energiepolitik verdeutlicht.

Die geografische Verteilung der Kernkraftwerke in Deutschland zeigt, dass sie hauptsächlich in den westlichen und südlichen Bundesländern angesiedelt sind. Dies spiegelt historische und politische Entscheidungen in der Energiepolitik wider.

Example: Einige bekannte deutsche Kernkraftwerke sind Brokdorf in Schleswig-Holstein, Grohnde in Niedersachsen und Gundremmingen in Bayern.

Aufbau und Funktionsweise eines Kernkraftwerks

Der Aufbau eines Atomkraftwerks ist komplex und besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten, um Kernenergie in elektrische Energie umzuwandeln.

Hauptkomponenten:

1. Druckwasserreaktor

   • Enthält den Druckbehälter und den Wärmetauscher
   • Im Druckbehälter befinden sich die radioaktiven Brennstäbe

2. Wärmetauscher (Dampferzeuger)

   • Verbunden mit dem Druckbehälter durch Rohre (1. Kreislauf)
   • Erzeugt Dampf für den 2. Kreislauf

3. Turbine

   • Wird durch den Dampf aus dem Wärmetauscher angetrieben
   • Verbunden mit dem Generator

4. Kondensator

   • Kühlt den Dampf aus der Turbine wieder zu Wasser ab

5. Kühlturm

   • Kühlt das Wasser aus dem Kondensator (3. Kreislauf)
   • Gibt Wasser an einen Fluss ab und entnimmt neues Wasser

6. Generator

   • Wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um

7. Transformator

   • Bereitet die elektrische Energie für das öffentliche Stromnetz vor

Highlight: Der Aufbau eines Kernkraftwerks basiert auf drei Wasserkreisläufen, die die Energie schrittweise umwandeln und übertragen.

Die Funktionsweise eines Atomkraftwerks lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

1. Kernspaltung in den Brennstäben erzeugt Wärme
2. Wasser im Druckbehälter wird erhitzt (Kernenergie)
3. Wärmetauscher überträgt Energie auf den 2. Kreislauf (Thermische Energie)
4. Dampf treibt die Turbine an (Mechanische Energie)
5. Generator wandelt mechanische in elektrische Energie um
6. Transformator bereitet Strom für das Netz vor

Vocabulary: Thermische Energie ist die durch Wärme übertragene Energie, die im Kernkraftwerk eine zentrale Rolle spielt.

Example: Im Wärmetauscher wird die Wärme aus dem Reaktor genutzt, um Wasser zu verdampfen, ähnlich wie in einem riesigen Wasserkocher.

Diese komplexe Funktionsweise ermöglicht es, die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie effizient in nutzbare elektrische Energie umzuwandeln.