In Wärmekraftwerken wird zunächst Wärmeenergie unter Einsatz von Brennstoffen wie Kohle, Öl, Gas oder Uran erzeugt. Dabei wird Wasser erhitzt. Der entstehende Wasserdampf treibt eine Turbine an, die die Wärmeenergie in mechanische Energie umwandelt. Die erzeugte Drehbewegung treibt den Generator an, der nun wiederum die mechanische Antriebsenergie in elektrische Energie umwandelt.

Wie bei allen Kraft-Wärme-Maschinen kann nur ein Teil der Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt werden. So liegt der Wirkungsgrad moderner Kohlewerke heute bei ca. 42%. Das heißt, dass 42% der eingesetzten Energie in Strom umgewandelt wird.

Höhere Wirkungsgrade

Dieser Wirkungsgrad lässt sich jedoch noch steigern. Mittels moderner GuD-Technik lassen sich Wirkungsgrade von bis zu 58% erreichen. GuD steht für Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke, bei denen der eingesetzte Brennstoff doppelt genutzt wird.

Die unter Druck stehenden Verbrennungsgase treiben zunächst direkt eine Gasturbine an, und ein daran angekoppelter Generator erzeugt elektrischen Strom. Nach Austritt aus der Turbine sind die Verbrennungsgase immer noch etwa 550°C heiß und können deshalb zur Erhitzung von Wasser eingesetzt werden. Der dabei entstehende Dampf erzeugt dann über eine normale Dampfturbine zusätzlichen Strom.