Energie: Formen, Quellen und Umwandlung
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Was ist Energie?
Energie ist die Fähigkeit eines Körpers oder Systems, Veränderungen vorzunehmen.
Energieformen
Das Gesetz der Energieerhaltung
„Energie wird weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt.“
Energie kann sich in vielfältiger Weise manifestieren:
- Mechanische Energie: Verbunden mit Bewegung (z. B. das Anheben eines Rucksacks).
- Thermische Energie: Verbunden mit Temperatur (z. B. warmes Wasser).
- Chemische Energie: Im Zusammenhang mit chemischen Reaktionen (z. B. die Verbrennung von Kohle).
- Kernenergie: Entsteht aus dem Zerfall radioaktiver Stoffe.
- Strahlungsenergie: Verbunden mit elektromagnetischer Strahlung (z. B. Licht, Mikrowellen).
- Elektrische Energie: Verbunden mit der Bewegung elektrischer Ladungen.
Energiequellen
Klassifizierung von Energiequellen
| NACH HERKUNFT | VERWENDUNG ALS | ||
|---|---|---|---|
| Erneuerbare | Nicht erneuerbare | Konventionelle | Alternativen |
| Hydraulik | Kohle | Hydraulik | Kleine Wasserkraft |
| Solarenergie | Öl | Kohle | Solarenergie |
| Windenergie | Erdgas | Öl | Windenergie |
| Biomasse | Uran | Erdgas | Biomasse |
| Gezeitenenergie | Uran | Gezeitenenergie | |
| Geothermie | Geothermie | ||
Als konventionelle Energiequellen bezeichnen wir jene, die den Großteil der Energie in verschiedenen Ländern liefern.
Unkonventionelle oder alternative Energiequellen sind solche, deren Nutzung früher weniger verbreitet war, die aber, insbesondere im Falle von Wind- und Solarenergie, immer wichtiger geworden sind.
Erneuerbare Energiequellen sind jene, die unerschöpflich sind oder sich mit einer Rate erneuern, die höher ist als ihre Verbrauchsrate.
Nicht erneuerbare Energiequellen sind jene, die sich kurzfristig nicht erneuern und daher erschöpflich sind.
Methoden der Energieumwandlung
- Durch chemische Umwandlungen, zum Beispiel in Batterien.
- Durch das Drehen eines elektrischen Generators. Dies ist in den meisten Kraftwerken der Fall, mit Ausnahme von Photovoltaikanlagen.
- Durch das Sammeln von Sonnenlicht mit einem Photovoltaik-Panel. Dies ist die Methode, die bei der Erzeugung von Photovoltaik-Solarstrom eingesetzt wird.
Stromerzeugung durch Turbinen
Die wichtigste Methode zur Stromerzeugung ist die Bewegung, die durch eine Turbine erreicht wird, welche einen elektrischen Generator antreibt. Die meisten Kraftwerke basieren auf diesem Prinzip. Der Unterschied liegt in der Methode, die verwendet wird, um die Turbine anzutreiben.
Auswirkungen von Verbrennungskraftwerken
- Emission umweltschädlicher Gase und Partikel, die den Treibhauseffekt und sauren Regen verursachen.
- Versauerung von Flüssen und Seen.
- Unbeabsichtigtes Ausbringen von Ölverschmutzungen beim Transport von Kohlenwasserstoffen.
- Aggression durch den Bergbau, vor allem im Tagebau.
- Ölteppiche bei der Gewinnung und beim Transport.
- Visuelle Verschmutzung und Auswirkungen auf die Landschaft.
- Verschlechterung von Denkmälern durch sauren Regen.