Energie: Formen, Träger und das Erhaltungsprinzip

Energie: Definition und Bedeutung

Energie ist die physikalische Größe, durch die Körper in der Lage sind, Veränderungen an sich selbst oder an anderen Objekten zu bewirken.

Verschiedene Energieformen im Überblick

• Mechanische Energie

  Besitzt ein Körper aufgrund seiner Bewegung (kinetische Energie), seiner Lage über einer Bezugsfläche (potenzielle Energie) oder seiner Verformung (elastische Energie).

• Elektrische Energie

  Wird in großen Anlagen durch elektrische Generatoren erzeugt. Sie ist auch in Batterien oder Akkumulatoren gespeichert.

• Kernenergie

  Entsteht bei Kernfusions- und Kernspaltungsreaktionen, bei denen Masse in Energie umgewandelt wird.

• Wärmeenergie

  Ist die Energieform, die von einem Körper zum anderen übertragen wird, wenn ein Temperaturunterschied besteht. Sie bewirkt Effekte wie Temperaturschwankungen, Aggregatzustandsänderungen oder Ausdehnung.

• Chemische Energie

  Ist in allen in der Natur vorkommenden Verbindungen gespeichert. Ihre Freisetzung zeigt sich in chemischen Reaktionen, die sowohl in unbelebter als auch in lebender Materie auftreten.

• Strahlungsenergie

  Ist elektromagnetische Energie. Die Sonnenstrahlung ist die wichtigste Form, da sie den Großteil der auf der Erde verfügbaren Energie liefert.

Energieträger: Quellen nutzbarer Energie

Energieträger sind die verschiedenen Ressourcen, die in der Natur vorkommen und vom Menschen zur Gewinnung nutzbarer Energie für seine Aktivitäten verwendet werden können.

Nicht erneuerbare Energieträger

• Kohle

  Dieses Sedimentgestein wird als Brennstoff in Kraftwerken und in der Metallindustrie verwendet.

• Erdöl

  Aus diesem Gemisch von Kohlenwasserstoffen wird aktuell der größte Teil der Energie gewonnen.

• Erdgas

  Besitzt eine hohe Heizkraft, ist relativ sauber und effizient.

• Kernbrennstoffe (z.B. Uran)

  Bei Kernfusions- und Kernspaltungsreaktionen werden große Mengen an Energie freigesetzt.

Erneuerbare Energieträger

• Wasserkraft (Stauseen)

  Durch die Speicherung von Wasser in großer Höhe wird potenzielle Energie in kinetische und anschließend in elektrische Energie umgewandelt.

• Windkraft

  Windräder wandeln Windenergie in elektrische Energie um.

• Solarenergie

  Die elektromagnetische Strahlung der Sonne wird von Sonnenkollektoren zur Wärmeerzeugung oder von Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung genutzt.

• Meeresenergie (Gezeiten- und Wellenkraft)

  Gezeitenkraftwerke und die Bewegung des Wassers (Wellen) können zur Stromerzeugung genutzt werden.

• Biomasse

  Nicht-fossile organische Stoffe werden direkt als Brennstoff oder durch verschiedene Prozesse zur Energiegewinnung genutzt.

• Geothermie (Erdwärme)

  Heiße Quellen, Geysire und Fumarolen sind Manifestationen der Erdwärme auf dem Planeten.

Das Energieerhaltungsprinzip

Das Energieerhaltungsprinzip besagt: Energie ändert ihre Form, aber die Gesamtmenge der Energie bleibt konstant.