(ENT2 08) – Abwärme, Anthropogene Energiefreisetzung

Wie dir vermutlich bereits bewusst ist, sind mit jeder Energieumwandlung auch prozessbedingte Verluste verbunden, die sich trotz technischen Fortschrittes nicht vermeiden lassen. In den meisten Fällen handelt es sich um Abwärme.

In der nächsten Abbildung findest du Brennstäbe aus einem Kernkraftwerk.

Abwärme - Brennstäbe — Abwärme – Brennstäbe

Merk's dir!

So ist aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik die Umwandlung von Wärmeenergie in andere Energieformen im Grundsatz nur eingeschränkt möglich.

Jede Nutzenergie wird in Wärme umgesetzt. Bei mechanischen Prozessen entsteht beispielsweise Reibungswärme.

Die Abwärme, die beim Betrieb von Kraftwerken entsteht, wird bis heute entweder

direkt in Flüsse über Wärmetauscher abgeführt

oder

direkt über Kühltürme in die Atmosphäre eingeleitet.

Die Flusswasserkühlung ist vergleichsweise wirtschaftlicher, unterliegt aber den strengen Grenzwerten für die Wärmebelastung der Fließgewässer.

Folgen der Abwärme von Kraftwerken

In Deutschland sind die Grenzwerte bereits erreicht, weshalb jedes Kraftwerk hierzulande mit einem Kühlturm (Innenansicht auf dem nächsten Bild) ausgestattet werden muss. Die Wirkung auf die Umwelt ist glücklicherweise gering.

undefiniert

Hättest du das gedacht?

So gibt es kaum nachweisbare Änderungen der lokalen Niederschlagsmenge oder Beschattung infolge der Rauchentwicklung durch die Kühltürme. Aus diesem Grund gelten Bereiche um Kraftwerke herum wider Erwarten als nicht gesundheitsschädlich zum Leben.

$\rightarrow$ Welche langfristigen Wirkungen hinsichtlich Erderwärmung auftreten können, wenn man bedenkt, dass die Erdbevölkerung jährlich steigt und der Energiebedarf daran gekoppelt ist, bleibt zu klären.

Energieeinstrahlung und Energieverbrauch

Übrigens: Die Sonne strahlt auf die Erde das 20000 fache des gegenwärtigen Energieverbrauchs ein.

Jedoch existieren heute bereits lokale Bereiche in Großstädten in denen im Jahresmittelwert auf den $km^2$ bezogen so viel Energie abgegeben, wie von der Sonne eingestrahlt wird.

Anthropogene Energiefreisetzung

Als anthropogen wird all das bezeichnet, das durch den Menschen beeinflusst und nachträglich verändert wird oder auf das Einwirken des Menschen zurückzuführen ist.

So beträgt im gesamten Ruhrgebiet die gemittelte anthropogene Energiefreisetzung etwa $\frac{1}{10}$ der Sonneneinstrahlung mit entsprechenden Auswirkungen auf das lokale Klima.

wie gehts weiter

Wie geht's weiter?

Im nächsten Kurstext schauen wir uns die Energiebilanz einer Dampfturbine näher an.

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