Arbeit, Energie und Leistung

Wirkungsgrad eines einfachen Gaskraftwerkes

Joachim Herz Stiftung

In einfachen Gaskraftwerken wird Gas verbrannt und damit Wasser verdampft. Der heiße Dampf strömt auf die Schaufelräder von Turbinen, welche einen Generator zur Erzeugung elektrischer Energie antreiben. Nur ca. 40% der ursprünglich vorhandenen chemischen Energie des Gases wird in elektrische Energie umgesetzt. Mit einem kleineren Teil der restlichen 60% wird die Anlage betrieben (Überwindung von Reibungsverlusten u.ä.). Ein großer Anteil der 60% muss als Abwärme abgeführt werden (Kühlturm, Erwärmung von Kühlwasser). Für den Wirkungsgrad gilt:\[\eta = \frac{{\Delta {E_{Elektr}}}}{{\Delta {E_{Chemisch}}}}\]

Wirkungsgrad eines modernen Gaskraftwerkes

Joachim Herz Stiftung

Bei modernen Gaskraftwerken nutzt man auch die Abwärme des Kraftwerks. Die Wärme wird z.B. als Fernwärme zum Heizen von Gebäuden genutzt. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad des Kraftwerkes deutlich. Die Formel für den Wirkungsgrad muss entsprechend an die neue Situation anzupassen, es gilt: \[{\eta'} = \frac{{\Delta {E_{Elektr}} + \Delta {E_{Innere}}}}{{\Delta {E_{Chemisch}}}}\]

Bei der Ermittlung der Nutzenergie ("Energie, die du haben willst") musst du also den Aufbau des Energiewandlers berücksichtigen. Daher sind die folgenden Werte auch nur ungefähre Angaben!