Nichts geht ohne Wasser
Verfasst: 24.07.2019, 10:46
"Selbst" die AKW kommen ohne ausreichende Wassermengen nicht aus. Kann niemanden wundern der verstanden hat wie "thermische oder auch kalorische Kraftwerke" funktionieren.
Wärmekraftwerke sind auf die eine oder andere Art Dampfkraftwerke. Das gilt selbstverständlich auch für AKW. Es sind immer zwei "Wärmereservoirs" notwendig. Je höher der Temperaturunterschied, desto höher der Wirkungsgrad solcher Kraftwerke. Wobei es unüberwindbare physikalischen Begrenzungen gibt.
Gleichgültig ob man nun die Wärme bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (wie Kohle oder Erdöl) oder die Abwärme nuklearer Prozesse zur Umwandlung in el. Strom nutzt, alle derartige Verfahren benötigen möglichst nieder temperiertes "Kühlwasser" um den sog. "Carnot-Prozess" zu ermöglichen.
Kann man die physikalisch unvermeidbaren "Verluste" (Anergie) nicht für irgendwelche andere Verfahren nutzen (z.B. Wärme für Heizungsanlagen - Fern- oder Prozesswärme erzielt werden (Kraft-Wärme-Kopplung), liegt der typische Wirkungsgrad heute bei 30 bis maximal 45%
Ds bedeutet, "minimal" müssen also 55% der durch Verbrennung oder nuklearer Prozesse gewonnen Energie über aufwendige Kühlmaßnahmen "vernichtet" werden. Das Verhältnis Exergie zu Anergie liegt zwischen 55 bis 70% zu Ungunsten der Exergie. Da Energie weder erzeugt, noch gar "vernichtet" werden kann, gehen dem System permanent große Energiemengen ohne weiteren systemischen Nutzen so verloren. Das wird auch durch sog. "Kühltürme" nicht besser, weil für deren Betrieb die zuvor aufwendig generierte el. Energie wieder in den Antrieb der notwendigen Pumpen und Ventilatoren fließt und so ebenfalls den Anergieanteil erhöht.
Grob gesagt, ein "Schippchen" für den Strom - zwei "Schippchen" für die Erwärmung des Kühlwassers.
Am inzwischen stillgelegten AKW Biblis Druckwasserreaktor Block A kann das immer noch sehr übersichtlich dargestellt werden :
aus "thermischer Reaktorleistung" von 3.517 MW werden :
elektrische Bruttoleistung von 1.225 MW
elektrische Nettoleistung von 1.167 MW
58 MW der Bruttoleistung gehen unvermeidbar in den Betrieb als Anergieanteil
2.292 MW der thermischen Leistung gehen unvermeidbar in die Erwärmung von Flusswasser und oder in nutzlose Erwärmung der Luft als Anergieanteil für weitere Nutzanwendung verloren.
Es ist wenig tröstlich, wenn zwar Energie niemals "vernichtet" werden kann, aber bei einem Prozess 2.292 MW + 58 MW = 2.350 MW zu Anergie werden und von ursprünglich 3.517 MW nur 1.167 MW Exergie als Strom ins Netz gehen (was selbstverständlich ebenfalls weitere Anergieanteile - "Übertragungsverluste" zur Folge hat).
Dies bedeutete für AKW Biblis Druckwasserreaktor Block A im günstigen Fall (ohne Kühlturmbetrieb !) 33,2% Exergie und 66,8 % nicht nur nutzlose, sondern auch teilweise schädlichen Anergieanteil. bei einem 24 stündigen Betrieb wurden also 28.008 MWh Exergie dem Hochspannungsnetz zugeführt, andererseits wurden dem Rhein eine Kühllast von nutzlosen bis schädlichen 55.008 MWh täglich zugemutet. Das weitere 1.392 MWh (ohne Kühltürme) für den Eigenbedarf als Anergie anfielen, sei wenigstens erwähnt.
Das Jahr hat 8.760 h - nehmen wir mal 8.000 "Volllaststunden" als "Jahresnutzungsgrad" an, werden dem Netz 9.336.000 MWh (9.336 GWh) zugeführt. Der Rhein erfährt so 18.336.000 MWh (18.336 GWh) oder 66 PJ [Petajoule] unerwünschte Erwärmung. Das der "Eigenbedarf" noch immerhin 464.000 MWh (448 GWh) erforderte ist selbstverständlich.
Wärmekraftwerke sind auf die eine oder andere Art Dampfkraftwerke. Das gilt selbstverständlich auch für AKW. Es sind immer zwei "Wärmereservoirs" notwendig. Je höher der Temperaturunterschied, desto höher der Wirkungsgrad solcher Kraftwerke. Wobei es unüberwindbare physikalischen Begrenzungen gibt.
Gleichgültig ob man nun die Wärme bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (wie Kohle oder Erdöl) oder die Abwärme nuklearer Prozesse zur Umwandlung in el. Strom nutzt, alle derartige Verfahren benötigen möglichst nieder temperiertes "Kühlwasser" um den sog. "Carnot-Prozess" zu ermöglichen.
Kann man die physikalisch unvermeidbaren "Verluste" (Anergie) nicht für irgendwelche andere Verfahren nutzen (z.B. Wärme für Heizungsanlagen - Fern- oder Prozesswärme erzielt werden (Kraft-Wärme-Kopplung), liegt der typische Wirkungsgrad heute bei 30 bis maximal 45%
Ds bedeutet, "minimal" müssen also 55% der durch Verbrennung oder nuklearer Prozesse gewonnen Energie über aufwendige Kühlmaßnahmen "vernichtet" werden. Das Verhältnis Exergie zu Anergie liegt zwischen 55 bis 70% zu Ungunsten der Exergie. Da Energie weder erzeugt, noch gar "vernichtet" werden kann, gehen dem System permanent große Energiemengen ohne weiteren systemischen Nutzen so verloren. Das wird auch durch sog. "Kühltürme" nicht besser, weil für deren Betrieb die zuvor aufwendig generierte el. Energie wieder in den Antrieb der notwendigen Pumpen und Ventilatoren fließt und so ebenfalls den Anergieanteil erhöht.
Grob gesagt, ein "Schippchen" für den Strom - zwei "Schippchen" für die Erwärmung des Kühlwassers.
Am inzwischen stillgelegten AKW Biblis Druckwasserreaktor Block A kann das immer noch sehr übersichtlich dargestellt werden :
aus "thermischer Reaktorleistung" von 3.517 MW werden :
elektrische Bruttoleistung von 1.225 MW
elektrische Nettoleistung von 1.167 MW
58 MW der Bruttoleistung gehen unvermeidbar in den Betrieb als Anergieanteil
2.292 MW der thermischen Leistung gehen unvermeidbar in die Erwärmung von Flusswasser und oder in nutzlose Erwärmung der Luft als Anergieanteil für weitere Nutzanwendung verloren.
Es ist wenig tröstlich, wenn zwar Energie niemals "vernichtet" werden kann, aber bei einem Prozess 2.292 MW + 58 MW = 2.350 MW zu Anergie werden und von ursprünglich 3.517 MW nur 1.167 MW Exergie als Strom ins Netz gehen (was selbstverständlich ebenfalls weitere Anergieanteile - "Übertragungsverluste" zur Folge hat).
Dies bedeutete für AKW Biblis Druckwasserreaktor Block A im günstigen Fall (ohne Kühlturmbetrieb !) 33,2% Exergie und 66,8 % nicht nur nutzlose, sondern auch teilweise schädlichen Anergieanteil. bei einem 24 stündigen Betrieb wurden also 28.008 MWh Exergie dem Hochspannungsnetz zugeführt, andererseits wurden dem Rhein eine Kühllast von nutzlosen bis schädlichen 55.008 MWh täglich zugemutet. Das weitere 1.392 MWh (ohne Kühltürme) für den Eigenbedarf als Anergie anfielen, sei wenigstens erwähnt.
Das Jahr hat 8.760 h - nehmen wir mal 8.000 "Volllaststunden" als "Jahresnutzungsgrad" an, werden dem Netz 9.336.000 MWh (9.336 GWh) zugeführt. Der Rhein erfährt so 18.336.000 MWh (18.336 GWh) oder 66 PJ [Petajoule] unerwünschte Erwärmung. Das der "Eigenbedarf" noch immerhin 464.000 MWh (448 GWh) erforderte ist selbstverständlich.