In konventionellen Kraftwerken wird der eingesetzte Energieträger – meist Kohle oder Erdgas – zur Erzeugung von Strom beziehungsweise Wärme genutzt. Fossil befeuerte Kraftwerke sind nach wie vor für eine zuverlässige Stromversorgung erforderlich. Mit Blick auf den rasanten Ausbau der erneuerbaren Energien spielen sie eine zentrale Rolle für eine sichere Versorgung mit elektrischer Energie. Sie sind für ein stabiles Stromnetz nach wie vor unerlässlich und sind witterungsunabhängig einsetzbar.
Kernkraftwerk
Stromproduktion
Auf den ersten Blick ist ein Kernkraftwerk einem konventionellen Kohlekraftwerk sehr ähnlich. Beide Anlagen wandeln die im Brennstoff gespeicherte Energie in Wärme um. Dabei wird Wasser erhitzt und verdampft. Der Dampf versetzt eine Turbine in Drehung. Ein Generator wandelt diese Drehbewegung in elektrischen Strom um.
Der wesentliche Unterschied zwischen einem Kohlekraftwerk und einem Kernkraftwerk liegt in Art und Einsatz des verwendeten Brennstoffs. Während in einem Kohlekraftwerk die Kohle in einem Kessel verbrannt wird, wird in einem Kernkraftwerk die im Uran gespeicherte Energie mittels der sogenannten Kernspaltung und einer kontrollierten Kettenreaktion gewonnen. Damit können enorme Energien direkt aus den Atomkernen erzielt werden. Aus einem einzigen Kilogramm Natururan kann etwa 100.000-mal mehr Strom gewonnen werden als aus einem Kilogramm Braunkohle, nämlich circa 100.000 Kilowattstunden. Damit lässt sich der gesamte jährliche Strombedarf von rund 30 durchschnittlichen Privathaushalten in Deutschland decken.
Funktionsweise eines Druckwasserreaktors
Die beiden im Leistungsbetrieb befindlichen Blöcke Philippsburg 2 und Neckarwestheim II sind Druckwasserreaktoren. Ein wesentliches Konstruktionsprinzip von Druckwasserreaktoren sind zwei voneinander getrennte Wasserkreisläufe. Im Primärkreis dient das Wasser unter anderem als Transportmittel für die Wärme, die bei der Kernspaltung im Reaktordruckbehälter entsteht. Das Wasser transportiert die Wärme in die sogenannten Dampferzeuger. An dieser Verbindungsstelle zwischen Primär- und Sekundärkreislauf wird die Wärme auf den Sekundärkreislauf übertragen. Der dort entstehende Dampf treibt die Turbinen an und diese wiederum einen Generator, der den elektrischen Strom produziert.