Experimente:
Modellversuch zur Funktion einer Turbine

Für uns Menschen sind die technischen Anwendungen des Wassers bei der Energieumwandlung von größter Wichtigkeit zum Überleben geworden. Die Prozesse der Energiewandlung (Energie"gewinnung") sind ohne das Energiespeicher- und Energietransportsystem Wasser nicht denkbar. Das beginnt beim Wasserkraftwerk und endet bei der Dampfturbine.
Mit heißem Wasserdampf wurden die ersten wirklichen Maschinen angetrieben, die sagenhaften Dampfmaschinen. Sie revolutionierten die menschliche Geschichte. Wer erinnert sich nicht gern an die Wolken der alten Dampflokomotiven?

Die Energien des Wassers müssen aber gezähmt werden. So kann der Energiegehalt von Wasserdampf einen Hurricane antreiben, aber auch Turbinen.
Der Ausgleich zwischen Hoch- und Tiefdruckwetterlagen beruht ebenfalls auf dem Energieaustausch zwischen feuchter, warmer und trockener, kalter Luft. Das erzeugt den Wind. Damit kann man Windkraftwerke betreiben.

Bild 1 (Foto: Blume)

Das Wasser im Gebirge hat eine hohe potentielle Energie. Es kann mit ungeheurer Wucht als Gebirgsbach zerstörerisch zu Tale rauschen. Es kann aber auch über eine Talsperre wohldosiert ablaufen und dabei Turbinen antreiben, ohne sie zu zerstören.
Bei den Wärmekraftwerken wird zunächst kalorische Energie "erzeugt", indem man chemische Energie durch Verbrennung von Brennstoffen wie Kohle, Öl und Erdgas in Wärme verwandelt. Wärme erhält man auch bei der kontrollierten Freisetzung von Kernenergie in den Atomkraftwerken.
Mit der Wärme wird über Wärmeaustauschersysteme Wasserdampf produziert. Dieser hat eine Temperatur von über 500 °C. Die Röhren, durch die er geleitet wird, sind deshalb rotglühend. Mit einem Druck von 190 bar trifft er auf die Turbinen. Mit der Kraft, die hinter dem Druck steht, wird die riesige Turbine zum Laufen gebracht. Wärme wird so in kinetische Energie umgewandelt und diese wiederum in elektrische Energie. Mit dem Wärmeabfall wird geheizt. Wir sprechen von Kraft-Wärmekopplung.

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Wie ein typisches Kohlekraftwerk funktioniert.

Leider werden beim Einrichten von Stauseen für Wasserkraftwerke oftmals wunderschöne Landschaften zerstört. So werden momentan die berühmten Schluchten des Yangtze in China geflutet.

Bild 2: Der Yangtzekiang in China (Foto: Daggi)

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