Vom Dynamo zum Generator

SZ: Herr Mang, wie entsteht elektrischer Strom?Peter Mang: Elektrischer Strom hat mit Elektronen zu tun, negativ geladenen Elementarteilchen der Atome. Elektrischer Strom fließt, wenn sich viele Elektronen, beispielsweise in einem Kupferdraht, in dieselbe Richtung bewegen. Einen Bewegungsimpuls können Elektronen zum Beispiel durch einen Magneten erhalten

 Das Innere eines Kühlturms ist nur alle acht bis zehn Jahre begehbar, wenn er gereinigt wird. Das Foto zeigt einen Blick zur Spitze des Kühlturms im Modellkraftwerk Völklingen. Fotos: Bilderwerk

Das Innere eines Kühlturms ist nur alle acht bis zehn Jahre begehbar, wenn er gereinigt wird. Das Foto zeigt einen Blick zur Spitze des Kühlturms im Modellkraftwerk Völklingen. Fotos: Bilderwerk

 Peter Mang

Peter Mang

SZ: Herr Mang, wie entsteht elektrischer Strom?Peter Mang: Elektrischer Strom hat mit Elektronen zu tun, negativ geladenen Elementarteilchen der Atome. Elektrischer Strom fließt, wenn sich viele Elektronen, beispielsweise in einem Kupferdraht, in dieselbe Richtung bewegen. Einen Bewegungsimpuls können Elektronen zum Beispiel durch einen Magneten erhalten. Das wird etwa in einem Fahrraddynamo ausgenutzt. Dort wird ein Magnet durch Muskelkraft in einer Drahtspule gedreht. Da ein Magnet zwei Pole hat, wirkt sein Magnetfeld mal anziehend, mal abstoßend auf die Elektronen in der Kupferspule. So entsteht Wechselstrom. SZ: Wie lässt sich das Prinzip auf ein Kraftwerk übertragen?Peter Mang: In einem Kraftwerk heißt der Dynamo Generator. Das Prinzip der Stromerzeugung ist aber dasselbe, nur dass der Generator sehr viel größer als ein Dynamo ist. Hier dreht sich ein sehr starker Elektromagnet im Innern von drei Kupferspulen und erzeugt so Wechselstrom. SZ: Was bedeuten die Einheiten Volt, Ampere und Watt?Peter Mang: Volt ist die Einheit der elektrischen Spannung. Wenn man sich elektrischen Strom wie fließendes Wasser vorstellt, bezeichnet die Spannung den Wasserdruck in der Leitung, die Stromstärke, angegeben in der Einheit Ampere, ist die Menge der Elektronen, die durch die Leitung fließt. Multipliziert man Spannung und Stromstärke, ergibt das die Einheit der elektrischen Leistung, das Watt. Multipliziert mit der Zeit, die ein Gerät eingeschaltet ist, ergibt sich sein Energieverbrauch, angegeben in Wattstunden oder Kilowattstunden.Und was sagt uns dieser Begriff?Peter Mang: Mit ihm können wir den Stromverbrauch in Euro berechnen. Eine Kilowattstunde Strom kostet etwa 21 Cent. Eine 100-Watt-Glühlampe verbraucht in zehn Stunden 1000 Wattstunden oder eine Kilowattstunde elektrische Energie. Eine Energiesparlampe der gleichen Lichtstärke benötigt nur ein Fünftel dieser Leistung und ist deshalb im Unterhalt viel billiger. Ein durchschnittlicher Haushalt in Deutschland verbraucht übrigens 3500 Kilowattstunden elektrische Energie in einem Jahr.Wie ist der Zusammenhang zwischen installierter Kraftwerksleistung und produzierter Strom-Menge?Peter Mang: Ein Kraftwerk mit einer installierten Leistung von 1000 Megawatt würde, wenn es ein Jahr rund um die Uhr mit maximaler Leistung laufen würde, 8760 Stunden elektrische Energie liefern - das wären 8,76 Milliarden kWh. Tatsächlich laufen Kernkraftwerke betriebsbedingt etwa 8000 Stunden, Kohlekraftwerke 4000 Stunden und Windkraftwerke 2000 Stunden im Jahr. Bei gleicher installierter Leistung produzieren die Kraftwerke also unterschiedlich viel Strom.

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