Energietechnik, elektrische

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auch: Starkstromtechnik;

Teilgebiet der Elektrotechnik, das sich mit der Erzeugung, Transformation und Verteilung von elektrischer Energie beschäftigt.

Energiegewinnung

Man unterscheidet in natürlichen Energieträgern vorhandene Primärenergie und sekundäre Energieträger, also durch Umwandlung aus Primärquellen gewonnene Produkte.

Zu den primären Engergieträgern gehören die so genannten fossilen Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) und Uran. Sie werden in Wärmekraftwerken in elektrische Energie umgewandelt. Erneuerbare Energien sind in den letzten Jahren in den Vordergrund getreten: Sie werden in Wind- und Wasserkraft- und Sonnenkraftwerken genutzt. Auch die Erdwärme (Geothermik) kann für die Energiegewinnung genutzt werden.

Sekundäre Energieträger entstehen aus der Umwandlung primärer Energiequellen. Dazu zählen alle Erdölprodukte (Heizöl, Treibstoffe), Kohlegas und in Zukunft vielleicht auch Wasserstoff.

Geschichte

Die Erzeugung von Elektrizität unabhängig von Batterien wurde seit M. Faradays Entdeckung der elektromagnetischen Induktion 1831 möglich.

W. von Siemens wendete ab 1866 in seinen Dynamomaschinen statt Stahlmagneten Elektromagnete an. Damit war der Weg frei für den Bau von leistungsfähigen Stromerzeugern. Die Erfindung der Glühlampe durch Th. Edison (1880) führte zur großflächigen Beleuchtung der Städte mit elektrischem Strom. Der verwendete Gleichstrom konnte jedoch nicht weit transportiert werden.

Die Übertragung von Strom über weitere Strecken gelang mit der Einführung der dreiphasigen Wechselspannung 1888 und dem Einsatz von Transformatoren zur Erzeugung von Hochspannung. Jetzt konnten Kraftwerke an geeigneten Stellen gebaut werden; eines der ersten Wasserkraftwerke entstand in Deptford.

Seit 1891 begann sich der Drehstrom durchzusetzen, der leicht zu transformieren war und für den leistungsfähige und billige Elektromotoren konstruiert werden konnten.

Mit Hochspannungsleitungen kann der in Kraftwerken erzeugte Strom heute über große Entfernungen transportiert werden; dabei kommen Spannungen bis zu 750 000 Volt zum Einsatz. Transformatoren erzeugen daraus die Spannung, die vom Endverbraucher benötigt wird.

Die Weltstromerzeugung erfolgt hauptsächlich in thermischen Kraftwerken; der mit Abstand wichtigste Energieträger ist Erdöl. Die Kernenergie hat weltweit einen Anteil von ca. 8 % am Primärenergieverbrauch, in Deutschland dagegen 31 %. Der Anteil der alternativen Energiequellen (Windkraft, Solarenergie) beträgt in Deutschland unter 2 %.

Der durchschnittliche jährliche Stromverbrauch weltweit liegt bei über 13 000 000 000, also 13 Billionen KWh.