Arten und Grundlagen der Energie

Energie und ihre Formen

Energie ist die Fähigkeit eines Körpers oder Systems, Änderungen zu bewirken. Die Einheiten der Energie sind die Kilokalorie (kcal), das Joule (J) und die Kilowattstunde (kWh).

• 1 kcal = 4180 J = 4,18 kJ
• 1 kWh = 3.600 kJ = 3.600.000 J

Arten von Energie

Die Energieformen umfassen:

• Strahlungsenergie
• Thermische Energie
• Chemische Energie
• Elektrische Energie
• Mechanische Energie
• Reaktorsicherheit (vermutlich im Kontext der Kernenergie gemeint)

Spezifische Energiequellen

Biomasse

Biomasse ist die Energie, die in lebender oder akkumulierter Materie gespeichert ist. Sie umfasst alle lebende oder aus lebender Materie stammende Materie und kann als alternativer Kraftstoff zu Kohle genutzt werden.

Fossile Brennstoffe

Zu den fossilen Brennstoffen gehören Erdgas und Erdöl.

Solarenergie

Solarenergie ist die Energiequelle, aus der alle andere Energie genutzt wird.

Windkraft

Windkraft entsteht durch starke Luftbewegungen.

Hydraulische Energie

Hydraulische Energie wird durch das in Flüssen oder Stauseen gespeicherte Wasser erzeugt.

Photovoltaik

Bei der Photovoltaik-Energie wird Sonnenlicht direkt in Elektrizität umgewandelt, typischerweise in Fotovoltaikanlagen.

Geothermische Energie

Geothermische Energie ist die im Erdinneren angesammelte Wärme. Diese Wärmequelle wird genutzt, um Wasser zu erhitzen, dessen Dampf dann Turbinen zur Stromerzeugung antreibt.

Kernenergie

Bei der Kernenergie wird in Kernkraftwerken Energie freigesetzt, indem die Kerne von Uran-Atomen gespalten werden (Kernspaltung).

Erneuerbare Energien

Laut der Quelle sind erneuerbare Energien diejenigen, die sich niemals erschöpfen oder deren Regenerationsgeschwindigkeit größer ist als die Verbrauchsgeschwindigkeit. Nicht-erneuerbare Energien können kurzfristig verbraucht werden. Konventionell werden die Energien genutzt, die in den meisten Ländern verbreitet sind, während Alternativen weniger verbreitet sind.

Energieübertragung und -umwandlung

Elektrischer Stromtransport

Der durch elektrische Leitungen transportierte Strom (Energie pro Zeiteinheit) hängt von den Eigenschaften der Leitung ab. Es gilt die Formel P = V • I (Leistung = Spannung mal Stromstärke).

Je intensiver die elektrische Leitung belastet wird, desto geringer muss die Stromstärke sein, um eine Übertragung bei höherer Spannung zu ermöglichen.

Transformatoren

Ein Transformator hebt oder senkt die Spannung und den Strom gemäß der Beziehung: V1 • I1 = V2 • I2.

Verbrennungskraftwerke

In Verbrennungskraftwerken wird Energie gewonnen, indem Heizöl, Kohle oder Gas verbrannt wird.

Kernreaktor

Der Kernreaktor ist der Bereich, in dem sich die Brennstäbe und der Moderator zur Kontrolle der Reaktion befinden.