Wie Strom gewonnen wird

Staat und Wirtschaftspolitik

Sekundarstufe I + II

Hintergrundtext
09.05.2019
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Am Ende kommt der Strom bei jedem aus der Steckdose – gewonnen wird er aber auf unterschiedliche Art und Weise. Atomkraft, Windrad und Co: Hier finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Energiequellen mit ihren Vor- und Nachteilen.

Deutschland strebt die Energiewende weg von Kohle und Kernkraft hin zu erneuerbaren Energien an. Dennoch wird derzeit ein Großteil des Stroms aus sogenannten nicht erneuerbaren Energien gewonnen. Nach Angaben des Fraunhofer Instituts werden mit ihnen fast 60 Prozent des benötigten Stroms in Deutschland gedeckt. Vor- und Nachteile hat sowohl die Energiegewinnung aus fossilen Rohstoffen als auch aus Erneuerbaren.

Kernenergie

Als Reaktion auf die Nuklearkatastrophe im japanischen Fukushima, bei der es 2011 in einem Kernkraftwerk in gleich drei Reaktorblöcken zu Explosionen kam, beschloss die damalige Bundesregierung den Ausstieg aus dem Atomstrom. Rund um Fukushima ist heute noch alles radioaktiv verseucht, und das wird auch noch für sehr lange Zeit so bleiben. Das Unglück zeigt den größten Nachteil der Kernenergie: Sie kann gefährlich sein.

Das Herzstück eines Kernkraftwerks ist der Reaktor. In ihm wird Uran, das in mehreren dünnen Brennstäben eingeschlossen ist, gespalten. Dieser Vorgang erzeugt Wärme, die anschließend in Strom umgewandelt wird. Die Brennstäbe müssen regelmäßig ausgetauscht werden – sind allerdings radioaktiv und damit sehr gefährlich. Die Frage, wo diese Abfälle gelagert werden sollen, führt in Deutschland immer wieder zu Diskussionen und zu heftigen Protesten der Gegner der Atomenergie, vor allem, weil radioaktiver Müll über tausende Jahre seine Strahlung abgeben kann.

Die Kernenergie bietet aber auch Vorteile. Blickt man nur auf das Verhältnis von Kosten und Nutzen, sind Atomkraftwerke eine sehr effektive Methode, um Strom zu erzeugen. Außerdem sind sie nicht vom Wetter abhängig. Weder muss die Sonne scheinen, noch ein starker Wind wehen – das klingt zunächst banal, wird aber mit Blick auf die erneuerbaren Energien ein wichtiges Argument.

Kohle

Kohlekraftwerke gelten als große Klimasünder. Sie pusten jede Menge Treibhausgase, die maßgeblich für den Klimawandel verantwortlich sind, in die Luft. Das Kohlekraftwerk im Nordrhein-Westfälischen Neurath stieß 2016 zum Beispiel 31,3 Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid aus. Die deutschen Kohlekraftwerke gehören zu den umweltschädlichsten in Europa, da sie schon alt und nicht mit moderner Technologie versehen sind.

Die Grundlage für die Energiegewinnung in einem Kohlekraftwerk bildet zu Staub zermahlene Kohle. Sie wird verbrannt, das entstandene Rauchgas liefert Wärme an einen Dampferzeuger. Der gewonnene Dampf treibt wiederum eine Turbine an, die mit einem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist. Das Rauchgas wird unterdessen in eine Reinigungsanlage geleitet und durch einen Schornstein ausgelassen. Reinigung ist hier aber relativ, denn der Rauch enthält immer noch große Mengen an Kohlendioxid. Der Hauptnachteil von Kohlekraftwerken liegt also auf der Hand: Sie sind schmutzig. Dennoch werden mit Stein- und Braunkohle derzeit fast 40 Prozent der Energie in Deutschland hergestellt.

Neben Strom erzeugen Kohlekraftwerke durch das Verbrennen der Kohle auch viel Wärme. Diese lässt sich theoretisch nutzen, allerdings ist das technisch nicht einfach. Moderne Steinkohlekraftwerke schaffen es, bis zu 45 Prozent der Wärmeenergie anderweitig zu verwenden. An effektiveren Varianten wird gearbeitet: Japanische Ingenieure haben 2017 ein Werk entwickelt, das 55 Prozent der Wärme nutzen können soll.

Erneuerbare Energien

Jahr für Jahr werden in Deutschland neue Windkrafträder und Solaranlagen gebaut – sowohl auf dem Land als auch im Meer. Deutschland will spätestens 2050 mindestens 80 Prozent seines Stroms aus erneuerbaren Energien gewinnen. Aktuell liegt der Anteil bei rund einem Drittel. Hauptproblem der umweltfreundlichen Technik: Wind und Sonne sind unsichere Energiezulieferer. Im Kohlekraftwerk können die Betreiber einfach mehr Kohle verfeuern, wenn die Nachfrage steigt. Auf Sonne und Wind hat der Mensch jedoch keinen Einfluss. Deshalb geht es bei den erneuerbaren Energien gar nicht so sehr um das Verhältnis von Kosten und Ertrag, sondern vielmehr um die Frage, wie sich Strom speichern lässt, um eine durchgängige Stromversorgung zu gewährleisten. Dazu gibt es verschiedene Methoden, wie Druckluftspeicher, Power-to-Gas oder Batteriespeicher. Doch keine dieser Varianten konnte sich bisher durchsetzen, da alle über mehr oder weniger deutliche Schwächen verfügen.

Pumpspeicherkraftwerke sind momentan der beste Weg, um große Energiemengen wirtschaftlich zu speichern. Diese Kraftwerke stehen zumeist an Seen. Bisher eignen sich diese Werke allerdings nur als Stunden- und Tagesspeicher und können daher die Probleme der Langzeitspeicherung nicht lösen.


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