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Stromerzeugung

Unter Stromerzeugung versteht man die Herstellung von Elektrizität. Physikalisch gesehen ist das die Umwandlung einer Energiequelle in elektrische Energie. Ein Großteil der Stromerzeugung geschieht in Kraftwerken. Wärmekraftwerke, die am häufigsten und für den Grundbedarf eingesetzt werden, sind Dampfkraftwerke. Sie erzeugen Wasserdampf, der Dampfturbinen antreibt. Die Energie für den Dampfkessel kann aus fossilen Energiequellen wie zum Beispiel Steinkohle, Braunkohle, Erdöl und Erdgas erzeugt werden oder aber aus erneuerbaren Energiequellen, wie Holz oder Biogas.

Gasturbinenkraftwerke treiben mit einer Gasturbine direkt die Generatoren an. Sie werden allerdings nur noch zur Spitzenlastabdeckung verwendet. Kleinere Kraftwerke haben auch gasbetriebene Verbrennungsmotoren oder Dieselmotoren. Insbesondere in Biokraftwerken werden gasbetriebene Motoren eingesetzt. Es gab wenig erfolgreiche Versuche, die Verbrennungsgase von Wärmekraftwerken mit einem zusätzlichen Generator zur Stromerzeugung zu nutzen, um den Wirkungsgrad zu verbessern.

Wind und Wasserkraftwerke nutzen die potentielle Energie von Wasser und die kinetische Energie von Wind. Im Gegensatz zu Wärmekraftwerken erzeugen sie erneuerbare Energie.Wasserkraftwerke können mit den größten Leistungen gebaut werden. Die tatsächliche Leistung jedoch richtet sich nach der topografischen und hydrografischen Gegebenheit des Standortes.

Windkraftwerke haben als einzelne Anlage eine sehr hohe Leistung, obwohl die technische Entwicklung noch nicht abgeschlossen ist. Sonnenkollektoren als Dampferzeuger werden zur Gewinnung von Wärme durch das einfallende Sonnenlicht genutzt. Es gibt auch mit Sonnenlicht betriebene Anlagen zur Erzeugung von Wasserdampf, durch die wiederum Turbinen und Generatoren angetrieben werden. Diese Sonnenkraftwerke sind effizienter und preiswerter als die Photovoltaik (Solarenergie).

Geothermie, die in der obersten Erdkruste befindliche Wärme, wird zum Antrieb von speziellen Turbinen verwendet. Ebenso ein umweltfreundliches Projekt durch die Nutzung erneuerbarer Energien. Aufgrund der geringen Temperaturschwankungen weist dieses Verfahren nur einen geringen Wirkungsgrad auf. Eine wesentlich größere Bedeutung spielt die Erdwärme, welche direkt als Wärmeenergie unter anderem zum Beheizen von Häusern genutzt wird.

Kernenergie wird in elektrische Energie umgewandelt, und zwar wird dabei die gebundene Energie bei schweren Atomkernen, wie beispielsweise bei Uran, ausgenutzt. Die Gewinnung der Energie durch Spaltung von Atomkernen nennt sich Kernspaltung. Diese Anlagen nennt man auch Kernreaktoren. Geeignete Fusionsreaktoren wird es voraussichtlich im Jahre 2050 geben.