Was ist ein Kraftwerk?

Ein Kraftwerk ist eine Industrieanlage, die Primärenergie — etwa Wärme aus Verbrennung, Kernspaltung, fließendes Wasser, Wind, Sonne oder Gezeiten — in elektrische Energie umwandelt und über das Hochspannungsnetz verteilt. Kraftwerke bilden das Rückgrat der Stromversorgung und ihre Wahl bestimmt weitgehend den CO₂-Ausstoß eines Landes.

Wie funktioniert es im Grundsatz?

Bei den meisten Kraftwerken läuft die Umwandlung wie folgt ab:

Energiequelle liefert Wärme oder Bewegungsenergie
Dampf oder Wasserdruck treibt eine Turbine an (oder Wind/Wasser direkt)
Turbine dreht einen Generator
Generator erzeugt Strom
Transformator erhöht die Spannung fürs Übertragungsnetz

Ausnahme: Photovoltaikanlagen erzeugen über Solarzellen direkt Gleichstrom, der mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.

Arten von Kraftwerken

Typ	Brennstoff/Quelle	CO₂-Ausstoß
Kohlekraftwerk	Steinkohle, Braunkohle	Sehr hoch
Gaskraftwerk	Erdgas	Hoch
Kernkraftwerk	Uran	Sehr niedrig (direkt)
Biomassekraftwerk	Holz, Reststoffe	Niedrig (bei Nachhaltigkeit)
Wasserkraftwerk	Fließendes Wasser	Null
Windpark	Wind	Null
Solarpark (PV)	Sonnenlicht	Null
Geothermisches Kraftwerk	Erdwärme	Sehr niedrig
Gezeitenkraftwerk	Ebbe und Flut	Null
Müllheizkraftwerk	Restmüll	Variabel

Anwendung und Bedeutung für das Bauwesen

Für Architektur und Bauwesen ist die Kraftwerksart wichtig, weil:

Grauer Strom aus fossilen Kraftwerken hohe Umweltlasten bringt
Grüner Strom aus Wind, Sonne oder Wasser den Ökobilanzwert eines Gebäudes verbessert
Kraft-Wärme-Kopplung Abwärme für Fernwärme liefert
Netzengpässe in Deutschland Großverbraucher einschränken
All-Electric-Bauen ausreichende Netzkapazität erfordert

Trend

Deutschland verlagert seine Stromerzeugung von Kohle und Gas auf Wind, Photovoltaik und perspektivisch Speicherlösungen. Dezentrale Erzeugung (PV auf Häusern, kleine Windanlagen) wächst stark.