Teil 1 - Einführung in die Energiewirtschaft

Fähigkeit oder Möglichkeit eines Systems Arbeit zu verrichten.

gerichtete Energieform

ungerichtete (diffuse) Energieform

gerichtete und nutzbare Engerieform

ungerichtete und verlorene, nicht nutzbare Energieform

Epot = m*g*h

Wasserkraftwerk

gerichtete Energieform

Durch Schwerkraft, kann Körper der sich nach unten bewegt, Arbeit verrichten.

(Bsp.: Seilzug)

Ekin=1/2*m*v^2

Windkraftanlage

Schwungmassenspeicher

gerichtet

Durch seine träge Masse kann ein Körper andere Gegenstände in Bewegung setzen und er selbst wird langsamer.

Gaskraftwerk

Kohlekraftwerk

(Verbrennungsprozesse)

gerichtet

Energie die in chemischen Bindungen gespeiert ist.

Bei Umwandlung von Stoffen in anderen Stoffe mit weniger gespeicherter Energie, wird die Energiedifferenz in andere Energieformen umgesetzt.

Kernkraftwerk

gerichtet, Form von Bindungen innerhalb Atomkerne gespeicherte E, Umwandlung Stoffe in andere Stoffe mit weniger gespeicherter E in Kernbindung, wird die E-Differenz in andere E-Form umgesetzt, E wird in Form von Wärme & energiereicher Strahlung abgegeben.

Elektromotor

Elektroheizung

Heizung

gerichtet

Durch el. Spannung (el. Kraftfeld) werden Elektronen in Bewegung durch einen el. Leiter versetzt.

Dabei kann E in andere E-Formen umgewandelt werden.

ungerichtet

Wärme

Verschiedene Möglichkeiten der Wärmeübertragung.

In geschlossenem System bleibt Energieinhalt konstant.

E kann weder vernichtet noch aus dem Nichts entstehen.

E kann sich in verschiedene Formen umwandeln od. zw. verschiedenen Teilen des Systems ausgetauscht werden.

In geschlossenem System wird höherwertige E in minderwertigere E umgewandelt.

(minderwertigere E -> d.h. in gleichförmig verteile Wärme, etwa Umgebungstemperatur)

1. hochwertige E wird in minderwertige E umgewandelt -> verliert dadurch Eigenschaft Arbeit zu leisten

2. in Praxis laufen Umwandlungsprozesse in offenen Systemen ab -> minderwertige E wird ständig ins Weltall abgestrahlt

Es gibt einen Energieverbrauch.

-> gerichtete Energie wird in ungerichtete umgewandelt -> also wird hochwertige E in minderwertige E gewandelt, die man danach nicht mehr "verwenden" kann

Auto fahren

Benzin = Chemische E -> Verbrennung = Thermische E -> Motor = Bewegungs E + Abwärme + Reibung

Nutzbare E wird in nicht mehr nutzbare E (Wärme) überführt -> für uns ist die E verloren

Schlecht nutzbare Energieform wird in eine höherwertigere Energieform umgewandelt. (Photovoltaikanlage, Sonnenenergie wird in el. Energie umgewandelt)

Die Energiemenge die benötigt wird für eine Sekunde eine Leistung von 1 Watt zu erbringen.

J = W*s

Leistung (Watt) = Arbeit / Zeit

900 bis 1000 h

= nutzbringende gewonnene E / aufgewendete E

= Eab / Ezu

= Pab / Pzu

40 % der aufgewendeten E gehen als Abwärme verloren

60 % stehen als el. E zur Verfügung