Kraftwerke: Grundlagen, Wärmekraftwerke, Wasserkraftwerke

1 Historische Entwicklung.- 1.1 Von den Anfängen der Elektrotechnik bis zum Dynamoelektrischen Prinzip.- 1.2 Elektrische Energietechnik.- 2 Energieversorgung.- 2.1 Energie im physikalisch-technischen Sinne.- 2.2 Nutzbare Energiereserven.- 2.3 Energiebedarf.- 2.4 Elektrizitätsbedarf.- 2.5 Elektrizitätserzeugung in Kraftwerken.- 2.6 Errichtung und Einsatz der Kraftwerke.- 3 Wärmekraftwerke auf der Basis fossiler Brennstoffe.- 3.1 Thermodynamische Grundlagen.- 3.1.1 Thermische Zustandsgieichung des idealen Gases.- 3.1.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik.- 3.1.3 Zustandsänderungen; Kreisprozesse.- 3.1.4 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik.- 3.1.5 Gase und Dämpfe; Wasserdampf.- 3.1.6 Der Clausius-Rankine-Prozeß als theoretischer Vergleichsprozeß für Dampfkraftanlagenprozesse.- 3.1.7 Die Wärmepumpe als Umkehrung des einfachen Dampfkraftanlagenprozesses.- 3.1.8 Der Joule-Prozeß als theoretischer Vergleichsprozeß für Gaskraftanlagenprozesse.- 3.2 Wichtige Prozeßvarianten.- 3.2.1 Reine Dampfkraftanlagenprozesse.- 3.2.2 Gaskraftanlagenprozesse.- 3.2.3 Kombinierte Gaskraftanlagen-Dampfkraftanlagen-Prozesse.- 3.2.4 Kraft-Wärme-Kopplung.- 3.3 Dampferzeugung.- 3.3.1 Brennstoffe.- 3.3.2 Verbrennung.- 3.3.3 Feuerungen.- 3.3.4 Dampferzeuger.- 3.3.5 Wärmeübertragung.- 3.4 Aggregate für die weiteren Energieumwandlungsstufen.- 3.4.1 Dampf- und Gasturbinen.- 3.4.2 Turbogeneratoren.- 3.5 Gestaltung und Betrieb.- 3.5.1 Blockkraftwerke.- 3.5.2 Eigenbedarfsversorgung.- 3.5.3 Leittechnische Anlagen.- 3.5.4 Gesamtanordnung.- 3.6 Zahlenbeispiel.- 4 Wärmekraftwerke auf der Basis von Kernbrennstoffen.- 4.1 Kernphysikalische Grundlagen.- 4.1.1 Atomaufbau.- 4.1.2 Natürliche Kernprozesse.- 4.1.3 Künstliche Kernprozesse.- 4.2 Leistungsreaktoren.- 4.2.1 Kernbrennstoffe.- 4.2.2 Kritischer Zustand eines Reaktors.- 4.2.3 Aufbau und Betriebsweise der Reaktoren.- 4.2.4 Wichtige Reaktortypen.- 4.3 Kraftwerksarten.- 4.3.1 Kraftwerke mit Druckwasserreaktor.- 4.3.2 Kraftwerke mit Siedewasserreaktor.- 4.3.3 Kraftwerke mit flüssigmetallgekühltem Reaktor.- 4.3.4 Kraftwerke mit gasgekühltem Reaktor.- 4.3.5 Auslegungsgrundsätze.- 5 Wasserkraftwerke.- 5.1 Wasser als Träger mechanischer Energie.- 5.1.1 Leistungsvermögen eines Wasserdargebotes.- 5.1.2 Arbeitsvermögen eines Speicherinhaltes.- 5.2 Entwurf von Wasserkraftwerken.- 5.2.1 Vorarbeiten.- 5.2.2 Ausbauzufluß und Ausbaufallhöhe.- 5.2.3 Leistungsplan.- 5.2.4 Ausgleich und Speicherung von Wasserdargeboten.- 5.3 Aufbau und Betrieb von Wasserkraftwerken.- 5.3.1 Niederdruckanlagen.- 5.3.2 Hochdruckanlagen.- 5.3.3 Pumpspeicherwerke.- 5.3.4 Gezeitenkraftwerke.- 5.3.5 Fassung und Leitung des Wassers.- 5.3.6 Regelung.- 5.4 Energiewandler der Wasserkraftwerke.- 5.4.1 Wasserturbinen.- 5.4.2 Kriterien zur Turbinenauswahl.- 5.4.3 Wasserkraftgeneratoren.- 6 Weitere Reserven und Verfahren für die Energieversorgung.- 6.1 Bisher wenig genutzte Energiereserven.- 6.1.1 Regenerative Energiereserven.- 6.1.2 Nichtregenerative Energiereserven.- 6.2 Neuartige Verfahren zur Energieumwandlung.- 6.2.1 Erzeugung elektrischer Energie.- 6.2.2 Erzeugung thermischer Energie.- 6.2.3 Anderweitige Sekundärenergieträger.- 6.3 Neuartige Sekundärenergiesysteme.- 6.3.1 Energietransport.- 6.3.2 Speicherung elektrischer Energie.- 6.3.3 Speicherung thermischer Energie.- 7 Anhang.- 7.1 Physikalische Größen und Einheiten.- 7.2 Graphische Symbole für Schaltbilder von Wärmekraftanlagen.